時間：2023-05-29 17:40:49
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地形測量，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、目的與要求
本次實(shí)習(xí)目的與要求就是熟練掌握常用測量儀器（水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、）的使用，掌握導(dǎo)線控制網(wǎng)的布設(shè)和三（四）等水準(zhǔn)測量的觀測和計算方法。分發(fā)儀器后，我們以小組為單位進(jìn)行實(shí)習(xí)。先進(jìn)行水準(zhǔn)測量。在校內(nèi)選擇地籍井蓋內(nèi)的水準(zhǔn)點(diǎn)作為起始點(diǎn)（已知其高程），再校繞學(xué)校布設(shè)一條閉合水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)點(diǎn)選在道路路邊（不得將點(diǎn)選在道路中間，以免發(fā)生交通事故），點(diǎn)位確定后做好標(biāo)記并編號。四等水準(zhǔn)測量采用中絲讀數(shù)法，每站觀測順序?yàn)椋汉螅埃埃螅⑶矣^測的測站數(shù)為偶數(shù)。
二、水準(zhǔn)儀的使用
1：安置儀器 2：粗略整平 3：瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 4：精確整平? 5：讀數(shù)
在平時的日常學(xué)習(xí)中我已經(jīng)對ds3水準(zhǔn)儀的使用有過實(shí)際操作，這次所使用的水準(zhǔn)儀是自動安平水準(zhǔn)儀，又比之前所試用的較之先進(jìn)，每次讀數(shù)都省去了精平的操作，使我們的每次觀測都能順利的快速完成，大大的提高了我們的測量速度。這次實(shí)習(xí)我們首先做的是從水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)再回到已知水準(zhǔn)點(diǎn)的水準(zhǔn)路線，在這第一次的校外實(shí)習(xí)中我們就遇到了許多問題。比如：出了學(xué)校我們主要在人行道上進(jìn)行設(shè)站，過往的行人直接影響了我們測量的正常進(jìn)行；現(xiàn)在正值夏天，炎熱的天氣、刺眼的陽光，不但影響著儀器的讀數(shù)還考驗(yàn)著我們同學(xué)門的耐力。但在進(jìn)行測量的過程中我們保持平靜的心態(tài)來尋找合適的機(jī)會，用堅強(qiáng)的意志接受陽光的考驗(yàn)。在檢驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的時候，做到發(fā)現(xiàn)錯誤立即解決對讀數(shù)結(jié)果超限的時候立即返工，同時還發(fā)現(xiàn)測量工作一般都在規(guī)定的記錄表格上如實(shí)地反映出測、算過程和結(jié)果，表格中有計算校核，∑a一∑b＝∑h，這只說明計算無誤，但不能反映測量成果的優(yōu)劣。外業(yè)測量結(jié)束后，進(jìn)行高差閉合差的計算，在限差允許的范圍內(nèi)，即按水準(zhǔn)路線長度或測站數(shù)進(jìn)行調(diào)整，若超過限差，必須重測，直到合格為止。水準(zhǔn)測量完成后，我們又領(lǐng)取了新的儀器：j2經(jīng)緯儀，準(zhǔn)備進(jìn)行導(dǎo)線測量。在校內(nèi)選擇三個已知坐標(biāo)點(diǎn)作為控制點(diǎn)，在校外選取控制點(diǎn)布設(shè)導(dǎo)線（控制點(diǎn)由鄧?yán)蠋熯x取），將所有控制點(diǎn)連接成一條閉和導(dǎo)線，每個控制點(diǎn)都釘有鋼釘并編號。
三、經(jīng)緯儀的使用
在導(dǎo)線測量中的水平角角度測量對于我們來說要求非常高，我們用的是j2經(jīng)緯儀。由于我們在平時的日常學(xué)習(xí)中沒有接觸過j2經(jīng)緯儀，高長年老師又給我們進(jìn)行了詳細(xì)的講解，使我們明白了j2與j6的區(qū)別，還有j2每一站測量后數(shù)據(jù)3 8 13 9的限差要求。j2經(jīng)緯儀的精確度很高，這就要求我們一直都秉著做事嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，對于每一個細(xì)節(jié)都不能馬虎。在每一站上都要對旋進(jìn)旋出讀數(shù)、2c等數(shù)據(jù)是否超限進(jìn)行檢驗(yàn)，如果超限立即重測，直到符合限差再進(jìn)入下一站。 在實(shí)習(xí)中為了避免大的誤差我們也都總結(jié)了不少經(jīng)驗(yàn)，例如我們采用盤左和盤右觀測取平均數(shù)的方法，可消除照準(zhǔn)部偏心誤差、視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸、橫軸不垂直于豎軸的殘余誤差。又如在短邊上的端點(diǎn)觀測角度時要特別注意對中，照準(zhǔn)目標(biāo)時要盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)的底部，因?yàn)樗鼈儗y角的影響與距離成正比。為了消除度盤的刻劃誤差，需要配置度盤的位置，每測換進(jìn)行配置。在角度測量時我們遇到的主要問題是儀器下沉和路邊行人帶來的影響。由于做導(dǎo)線的時候選點(diǎn)都較遠(yuǎn)，且都在馬路旁邊，過往的車輛行人都是很大干擾，特別是南昌北路到北園春的拐彎處的控制點(diǎn)，它在北園春十字路口旁，面對川流不息的車輛，想瞄準(zhǔn)點(diǎn)是需要極大的耐心和能抓住任何機(jī)會的能力。為了避免行人和車輛的干擾，所以我門每天都很早出門，必須在人少的時候抓緊時間干；還有在阿勒泰路向南昌路的拐彎處，由于地勢、地物（路邊垃圾箱）等影響，測量人員觀測不清楚測釬，經(jīng)過全組人的商討后，提出了二個解決方案：a.利用長的標(biāo)桿代替短的測釬；b.利用鉛垂線代替測釬。在考慮了所有因素，進(jìn)行嘗試后，我們用標(biāo)桿順利的測完了這一站。角度測量過程中，讓我們都看到了嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)在工作中的重要性，也讓我們在實(shí)際問題中成長起來，經(jīng)過這一項(xiàng)目的實(shí)習(xí)測量后我們也深刻的認(rèn)識到團(tuán)結(jié)的力量是偉大的。
四、實(shí)習(xí)認(rèn)識
通過這次測量實(shí)習(xí)，我學(xué)到了很多，比如對儀器的操作更加熟練，加強(qiáng)了對所學(xué)知識的理解和掌握， 很大程度上提高了動手和動腦的能力。書上得來終覺淺，絕知此事要躬行。在實(shí)習(xí)中，面對的是實(shí)實(shí)在在的任務(wù)，來不得半點(diǎn)推委和逃避，野外作業(yè)也沒有給你回去翻書的時間，一切都必須在現(xiàn)場解決。因此，這讓我深深明白理論知識的重要，在以后的學(xué)習(xí)中，我要安心把所學(xué)的理論知識進(jìn)行梳理和回顧，做到胸中有溝壑，一目了然。為以后實(shí)際的工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)在這次實(shí)習(xí)中讓我再次認(rèn)識到實(shí)習(xí)的團(tuán)隊(duì)精神的重要性：每個人的一個粗心，一個大意，都可能直接影響工程的進(jìn)度，甚至是帶來一生都無法彌補(bǔ)的損失。一次測量實(shí)習(xí)要完整的做完,單靠一個人的力量和構(gòu)思是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有小組的合作和團(tuán)結(jié)才能讓實(shí)習(xí)快速而高效的完成.這次測量實(shí)習(xí)培養(yǎng)了我們小組的分工協(xié)作的能力，提高了我組成員的默契感，增進(jìn)了同學(xué)之間的感情。每個組都像一個大家庭，遇到問題都會集所有人的智慧一起解決，雖然有時我們會因?yàn)橐恍?shí)習(xí)中的自己的想法和大家吵的面紅耳赤，但大家都想著把要完成的這次實(shí)習(xí)完成的更加完美。在以后的學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)、工作中我都要在不斷提高自身專業(yè)能力的同時，學(xué)會和同伴和睦相處，學(xué)會寬容。地形測量實(shí)習(xí)就這樣圓滿的結(jié)束了，現(xiàn)在回想起來，收獲不小。同時，讓我們體會到了測會工作外業(yè)的艱辛，內(nèi)業(yè)的耐心，也讓我明白了要做好一件事就一定要有堅定的信念和必勝的決心，讓我們了解到了團(tuán)隊(duì)工作的重要性。再者，測量中還要注意儀器的保護(hù)工作。感謝學(xué)校給了我們這次實(shí)習(xí)的機(jī)會，讓我們體會現(xiàn)實(shí)，體會生活。這次測量實(shí)習(xí)定會對我們的未來走向社會有很大幫助，并且為今后我們完成后續(xù)相關(guān)課程和面向社會就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。
五、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
【關(guān)鍵詞】GPS-RTK技術(shù)；地形；測量
常規(guī)的GPS測量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分（Realtimekinematic）方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
一、RTK定位技術(shù)的原理
RTK定位原理：在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站接收機(jī)設(shè)在具有已知坐標(biāo)的參考點(diǎn)位上，連續(xù)接收所有可視GPS衛(wèi)星信號，通過數(shù)據(jù)鏈，將測站點(diǎn)坐標(biāo)、載波相位觀測值、偽距觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)等“載波相位測量校正值”一起發(fā)送給流動站。流動站接收機(jī)先進(jìn)行初始化，在完成整周未知數(shù)的搜索求解后，進(jìn)入動態(tài)作業(yè)，其在接收來自基準(zhǔn)站的DGPS數(shù)據(jù)時，同步觀測采集GPS衛(wèi)星載波相位數(shù)據(jù)，通過在系統(tǒng)內(nèi)差分處理求解載波相位整周模糊度，依此改正移動站接收機(jī)所地坐標(biāo)系坐標(biāo)）。基準(zhǔn)站接收機(jī)和流動站接收機(jī)滯后載波測得的載波滯后相位，得到基準(zhǔn)站和流動站之間的坐標(biāo)差值X、Y、Z，坐標(biāo)差加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)就可以得到流動站點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得出流動站每個站點(diǎn)實(shí)用的三維位置。
RTK的系統(tǒng)組成和工作原理：（1）基準(zhǔn)站部分、接收GPS信號，包括：導(dǎo)航信號、 信號；提供差分坐標(biāo)，星歷等信息。（2）差分傳送部分，將基準(zhǔn)站差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給移動站包括測站坐標(biāo)、觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)等數(shù)據(jù)。（3）移動站部分，接收GPS信號及基準(zhǔn)站差分信號、并進(jìn)行解算，得到實(shí)時的高精度定為結(jié)果。（4）手簿終端控制器。內(nèi)置RTK測量軟件，可設(shè)置基準(zhǔn)站，移動站的工作參數(shù)，顯示運(yùn)動站實(shí)時坐標(biāo)成果，技術(shù)測量參數(shù)，進(jìn)行輔助線路設(shè)計等功能。（5）RTK工作原理。（6）RTK系統(tǒng)正常工作要具備一下三個條件：一是基準(zhǔn)站和移動站要同時接受到五顆以上的GPS衛(wèi)星信號；二是移動站要同時接受基站發(fā)出的差分信號和衛(wèi)星信號；三是基準(zhǔn)站和移動站要保持開始同時接受衛(wèi)星信號，移動站在移動的過程中也要接受基準(zhǔn)站信號
三、GPS RTK 在地形測量中的主要優(yōu)點(diǎn)
1、實(shí)時顯示儀器（天線）當(dāng)前的位置
只要儀器各種數(shù)據(jù)設(shè)定正確，并正常運(yùn)行時，就可以實(shí)時顯示儀器所處的地理位置，工作人員可按照所顯示的地理位置判斷出要設(shè)置的物理點(diǎn)所在的方向、距離等具體事項(xiàng)，從而便于指導(dǎo)作業(yè)，大大提高了野外測量工作的效率。
2、定位精度高
只要位于儀器 15km 的工作范圍內(nèi)測量，精確可以到厘米級（儀器標(biāo)稱精度一般為 10mm+2ppm，根據(jù)這樣計算，在距參考站 15km 處相對于參考站的精度為 40mm），這樣的精確度可以直接采集碎部點(diǎn)。
3、操作方便，容易使用
隨著 GPS 接收機(jī)不斷改進(jìn)，自動化程度越來越高，有的已達(dá)“傻瓜化”的程度；接收機(jī)的體積越來越小，重量越來越輕，極大地減輕測量工作的工作緊張程度和勞動強(qiáng)度，數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力，能方便快捷地與計算機(jī)、其他測量儀器通信。使野外工作變得輕松愉快。
4、事先輸入測量點(diǎn)坐標(biāo)，采用導(dǎo)航方式引導(dǎo)放樣
根據(jù)測線設(shè)計方案， 將需要放樣的物理點(diǎn)導(dǎo)入到 GPS 動態(tài)測量流動站儀器當(dāng)中，然后通過儀器的導(dǎo)航方法引導(dǎo)，便于迅速找到放樣地點(diǎn)，根據(jù)儀器的顯示數(shù)據(jù)得知放樣地點(diǎn)的具體方向、距離、時間等有效信息，甚至還能知道當(dāng)前的前進(jìn)方位和速度。 這種方式能夠提高實(shí)地放樣的效率，杜絕出現(xiàn)有些點(diǎn)的漏測現(xiàn)象，確保了測線的全面性。
5、作業(yè)效率高
在較為平坦的地勢情況下， 高質(zhì)量的 RTK 設(shè)站一次就可以一次測量完 4km半徑的測區(qū)，極大減少了常規(guī)測量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器搬站的次數(shù)，僅需要一人操作，在電磁波環(huán)境下幾秒鐘就可以測量出一點(diǎn)坐標(biāo)，比如對于地形測量來說，每小組每天正常工作的情況下，一天可以 0.8-1.5km 的地形圖測繪，其精度和效率與常規(guī)測量是無法比較的，運(yùn)作速度快，勞動強(qiáng)度低，節(jié)約了野外費(fèi)用，提高了工作效率。
6、降低了作業(yè)條件要求
RTK 技術(shù)不需要滿足兩點(diǎn)間光學(xué)通視，只要滿足“電磁波通視”即可，與常規(guī)測量相比，RTK 技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。 常規(guī)測量系統(tǒng)常常受到地形復(fù)雜、障礙物較多的影響，只要滿足 RTK 的基本工作條件，它就能進(jìn)行快速、高精度的定位作業(yè)。
7、可全天候作業(yè)
目前 GPS 觀測可在一天 24 小時內(nèi)的任何時間進(jìn)行，不受一般天氣狀況的影響，因此，衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展是對經(jīng)典測量技術(shù)的一次重大突破。 一方面，它使經(jīng)典的測量理論與方法產(chǎn)生了深刻的變革；另一方面，也進(jìn)一步加強(qiáng)了測繪學(xué)科和其他學(xué)科之間的相互滲透，從而促進(jìn)了測繪科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。
四、RTK地形測量
1、測前準(zhǔn)備
在取得了可靠的平面及高程成果后，在流動站儀器中建立可靠的平面及高程轉(zhuǎn)換關(guān)系。通常采用內(nèi)業(yè)和外業(yè)點(diǎn)校正求得轉(zhuǎn)換關(guān)系。在進(jìn)行測量前要校核部分控制點(diǎn)的靜態(tài)平面成果及水準(zhǔn)高程成果，在誤差范圍內(nèi)即可進(jìn)行圖根控制點(diǎn)加密及外業(yè)的碎部測量。RTK校核其他已測量水準(zhǔn)高程的控制點(diǎn)，平面誤差和高程誤差均小于1cm 由此可見整個測區(qū)的擬合成果是可靠的。
2、數(shù)據(jù)采集
建立控制網(wǎng)后即可根據(jù)獲取的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)成果進(jìn)行地形測量，通過流動站在測點(diǎn)上的移動來完成數(shù)據(jù)的采集。由于基準(zhǔn)站外置電臺信號覆蓋范圍一般可達(dá)10km，符合RTK測量原理的可靠性要求，只要移動站在基準(zhǔn)站輻射范圍內(nèi)都可以快速獲取穩(wěn)定的固定解，測量精度都可達(dá)厘米級，能滿足測量精度要求。為保證RTK測量成果，測量前校正好移動站，確保三維測量精度均達(dá)到厘米級，在誤差范圍內(nèi)即可進(jìn)行圖根控制點(diǎn)的加密和碎部測量。進(jìn)行RTK圖根控制測量，注意確保其輸入轉(zhuǎn)換參數(shù)的正確性；點(diǎn)位布設(shè)要均勻，保證幾何強(qiáng)度，避免誤差積累。然后就可以根據(jù)地形特點(diǎn)，流動站一人拿著RTK測量儀器，根據(jù)測區(qū)現(xiàn)場的地形地貌邊走邊測邊繪草圖，并把所有數(shù)據(jù)全部存儲在電子手簿，避免了以往報、 聽、 記錄數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)的差錯，保證了數(shù)據(jù)采集的正確性。RTK技術(shù)碎部測量無需通視等，利用效率比全站儀要高2～5倍，同時在空曠的區(qū)域信號強(qiáng)、精度高、耗時短、受地形地物影響產(chǎn)生失鎖現(xiàn)象少，地形地物密集的情況下可通過升高天線的方式來提高信號接收強(qiáng)度，測量所需人員少，因而大大提高了作業(yè)效率，降低了作業(yè)成本。
3、數(shù)據(jù)處理和內(nèi)業(yè)成圖
RTK測量的數(shù)據(jù)格式為*.RTK，還不能直接為CASS軟件所識別，我們可以通過轉(zhuǎn)換，使之成為CASS軟件所能識別的*.dat格式。 轉(zhuǎn)換后就可以方便地編輯和處理，之后，適當(dāng)刪除誤差大或錯誤的碎部測量點(diǎn)并導(dǎo)入數(shù)據(jù)到CASS軟件，進(jìn)行漏（錯）測檢查，當(dāng)天測量成果當(dāng)天檢查，這樣就有利于及時對其進(jìn)行補(bǔ)測糾正，減少測量返工風(fēng)險，確保內(nèi)業(yè)的成果質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時成圖，方便快捷，真正實(shí)現(xiàn)RTK測量內(nèi)外業(yè)一體化。
綜上所述，在當(dāng)前測量科學(xué)技術(shù)大發(fā)展的時期，隨著用戶對各種測繪成果的要求越來越高，高效率和高質(zhì)量已成為我們生存的根本。采用RTK進(jìn)行測量無疑是一種有效的手段，它在實(shí)際測量過程中有很多優(yōu)秀的方面，同時也有些技術(shù)限制，只有了解了它的優(yōu)劣所在，才能避其害，把有益于實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)帶到工程應(yīng)用中來。總之，隨著RTK技術(shù)的日臻完善，它必將在各種工程測量當(dāng)中發(fā)揮越來越重要的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 魏二虎，黃勁松.GPS測繪[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.
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關(guān)鍵詞：GPS地形測量 應(yīng)用
Abstract: The GPS technology is undoubtedly a revolution for mapping field, especially applying it in the measurement, bring a qualitative change to measurement method. Compared with the conventional theodolite and tachometer acquisition device, GPS technology is of all-weather real-time dynamic, high efficiency of measurement and cm high plane precision level, etc.
Key words: GPS; topography measurement; application
中圖分類號：P25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
一、地形測量、GPS技術(shù)的涵義
地形測量（topographic survey）指的是測繪地形圖的作業(yè)。即對地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程進(jìn)行測定，并按一定比例縮小，用符號和注記繪制成地形圖的工作。地形圖的測繪基本上采用航空攝影測量方法，利用航空像片主要在室內(nèi)測圖。但面積較小的或者工程建設(shè)需要的地形圖，采用平板儀測量方法，在野外進(jìn)行測圖。 廣義上，地形測量是為城市、礦區(qū)以及各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開采設(shè)計以及各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。GPS（Global Positioning System）即全球定位系統(tǒng)，是由美國建立的一個衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)的測繪工具。 GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比，具有抗干擾性能好、保密性強(qiáng)，觀測時間短，執(zhí)行操作簡便，功能多、應(yīng)用廣，高精度、全天候、全覆蓋的特點(diǎn)。
RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)又稱載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時處理2個測站載波相位觀測量的差分方法。載波相位差分方法分為兩類，一類是修正法，另一類是差分法。所謂修正法，即將基準(zhǔn)站的載波相位修正值發(fā)送給用戶，改正用戶接收到的載波相位，再解求坐標(biāo)。所謂差分法，是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶 ，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。 二、GPS技術(shù)及RTK作用
（一）GPS技術(shù)
GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，測量用戶還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。
1、空間衛(wèi)星群：GPS的空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬公里的GPS衛(wèi)星群組成，均勻分布在6個軌道面上，各平面之間交角為 60o，軌道和地球、赤道的傾角為 55o，衛(wèi)星的軌道運(yùn)行周期為1 1小時58分，可以保證在任何時間、任何地點(diǎn)地平線以上接收4到11顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號。
2、GPS衛(wèi)星接收設(shè)備：由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計算機(jī)、氣象儀等組成，其作用是接收 GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號，利用信號進(jìn)行導(dǎo)航定位等。
3、GPS地面控制系統(tǒng)：GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)包括1個主控站、3個注入站和5個監(jiān)測站。主控站的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對 GPS的觀測數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星中的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去。同時還對衛(wèi)星進(jìn)行控制，向衛(wèi)星指令，調(diào)度備用衛(wèi)星等；監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星工作狀態(tài)；注入站的作用是將主控站計算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。
（二）RTK的作用
RTK技術(shù)也同樣受到基準(zhǔn)站至用戶距離的限制。為解決此問題，發(fā)展成局部區(qū)域差分和廣域差分定位技術(shù)。
應(yīng)用 RTK技術(shù)進(jìn)行定位時，要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時地把觀測數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸給流動站 GPS接收機(jī)，流動站快速求解整周模糊度 ，在觀測到4顆衛(wèi)星后，可以實(shí)時地求解出厘米級的流動站動態(tài)位置。這比起GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)定位需要事后處理來說，其定位效率會大大提高。故RTK技術(shù)的出現(xiàn)和在測量中的應(yīng)用受到人們的重視和青睞。
地形測圖一般是首先根據(jù)控制點(diǎn)加密圖根控制點(diǎn)， 然后在圖根控制點(diǎn)上用經(jīng)緯儀測圖法或平板儀測圖法測繪地形圖。近幾年發(fā)展到用全站儀和電子手簿采用地物編碼的方法，利用測圖軟件測繪地形圖。但都要求測站點(diǎn)與被測的周圍地物地貌等碎部點(diǎn)之問的通視，而且至少要求 2～3人操作。采用 RTK技術(shù)進(jìn)行測圖時，僅需1人背著儀器在要測的碎部點(diǎn)上呆上 1～2秒鐘并同時輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機(jī)記錄，在點(diǎn)位精度合乎要求的情況下，把1個區(qū)域內(nèi)的地形地物點(diǎn)位測定后回到室內(nèi)或野外，由專業(yè)測圖軟件可以輸出所要求的地形圖。
三、測量中動態(tài)和靜態(tài)
GPS測量分為動態(tài)和靜態(tài)，動態(tài)GPS測量主要應(yīng)用于礦山和公路的放樣及碎部點(diǎn)的采集；而靜態(tài) GPS測量主要應(yīng)用于工程建設(shè)的控制階段。
由于GPS測量技術(shù)要求高，作業(yè)周期短，并且要求有幾臺接收入機(jī)同時作業(yè)，因此要保證作業(yè)的高精度必須在作業(yè)前有周密的計劃，如在GPS測量觀測計劃中，每點(diǎn)觀測次數(shù)盡量保證在2次以上，臨近點(diǎn)基本都用直接觀測基線向量相連，網(wǎng)的邊緣點(diǎn)盡量與內(nèi)部點(diǎn)同步觀測；外業(yè)觀測時段、觀測時間的選取及觀測數(shù)據(jù)必須每天傳輸存盤等。
基線解算及工作質(zhì)量評定直接影響到 GPS網(wǎng)的精度，應(yīng)認(rèn)真做好當(dāng)天的基線解算工作及閉合差和復(fù)測基線較差的統(tǒng)計工作，正確篩選合格基線。對于不合格基線要及時采取措施解決或重新測量，這對保證觀測精度，提高工作效率是至關(guān)重要的。
應(yīng)用GPS定位技術(shù)建立平面控制網(wǎng)，不僅具有精度高、工期短和費(fèi)用省的優(yōu)點(diǎn)，而且由于 GPS測量本身的特點(diǎn)，網(wǎng)形構(gòu)造簡單，點(diǎn)的疏密和邊長的長短都可適當(dāng)選取，這樣在建立城市控制網(wǎng)時，即使離國家三角點(diǎn)較遠(yuǎn)，仍可進(jìn)行連接 ，并進(jìn)行控制網(wǎng)的定位和定向。另外，還可以解決常規(guī)測量中點(diǎn)位之間無法通視的困難，選點(diǎn)靈活，不需要高標(biāo)，同時還可解決外業(yè)施測受天氣影響的困難。因此，應(yīng)用 GPS技術(shù)建立平面控制網(wǎng)的方法值得推廣。四、數(shù)字化地形測量的組織
數(shù)字化地形測量是工程施工與規(guī)劃的基礎(chǔ)，同時由于數(shù)字化地形測量需要較高的準(zhǔn)確性和精確性，因而需要良好的組織。具體來說主要包括： （一）測量方案數(shù)字化地形測量項(xiàng)目的作業(yè)方案根據(jù)儀器設(shè)備條件確定，儀器設(shè)備條件不同，作業(yè)方案變化各異，一般可選用靜態(tài)GPS網(wǎng)作基本控制，導(dǎo)線！動態(tài)作加密控制，支導(dǎo)線補(bǔ)充測站點(diǎn)，全站儀！動態(tài)碎部數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而計算機(jī)軟件機(jī)助成圖的作業(yè)方案。一定條件下，大比例尺數(shù)字化地形測量可以一次性全面布網(wǎng)至測站點(diǎn)，并且可以直接先測圖而不受先控制后測圖逐級加密等測量原則的約束。 （二）測量工序地形測量的工序主要分為兩個環(huán)節(jié)：一是控制測量與計算機(jī)輔助平差計算;二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。兩個環(huán)節(jié)間以數(shù)據(jù)傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工，與傳統(tǒng)地形測量相比，減少了大量的中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 （三）測量方法在生產(chǎn)工序上，數(shù)字化地形測量不一定要遵守先控制、后測圖的原則，控制測量、碎部測圖可以同時進(jìn)行，甚至可以是先測圖后控制，只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測站糾正。在控制點(diǎn)點(diǎn)之記的制作上，數(shù)字化地形測量不一定要將其作為一個專門工作來進(jìn)行，可依據(jù)最終成圖編繪點(diǎn)之記“碎部測圖在數(shù)字化地形測量中只是一個數(shù)據(jù)采集的過程成圖大量的工作已從外業(yè)轉(zhuǎn)移到了內(nèi)業(yè)，目前，碎部成圖作業(yè)方法較多，因人而異。
五、GPS技術(shù)在數(shù)字化地形測量相關(guān)技術(shù)中的應(yīng)用（一）測量范圍廣。GPS技術(shù)由于由高策低，測量范圍可以很大。可按需布設(shè)控制網(wǎng)，簡化加密級別，省去聯(lián)測過渡點(diǎn)。（二）測量精度高。隨著GPS技術(shù)的日益成熟和快速發(fā)展，現(xiàn)今，生產(chǎn)性作業(yè)精度可達(dá)1~Z10-6mm，國外可達(dá)零點(diǎn)幾10-6mm，可建立比常規(guī)測量精度更高的控制網(wǎng)。（三）各個聯(lián)測點(diǎn)之間不要求通視，不必建造高規(guī)標(biāo)。（四）觀測自動化程度高。外業(yè)用電紐操作，內(nèi)業(yè)用計算機(jī)處理數(shù)據(jù)，作業(yè)時間短，效率高。測量成果可得三維地心坐標(biāo)，優(yōu)于常規(guī)測量的平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)分離狀況，有利于宇航科學(xué)、導(dǎo)彈發(fā)射等空間科學(xué)的應(yīng)用。星座布置完成后，可24h觀測，在雨、霧、雪等條件下亦可全天候作業(yè)。
實(shí)習(xí)時間：200*年，7月23日至8月7日
實(shí)習(xí)地點(diǎn)：滿洲里市烏努格吐山礦區(qū)
實(shí)習(xí)報告人：
指導(dǎo)老師：
地形測量實(shí)習(xí)報告
目錄
一、實(shí)習(xí)目的...3
二、儀器設(shè)備及成圖軟件...3
三、測區(qū)概況及外業(yè)數(shù)據(jù)采集...3
1.測區(qū)概況...3
2.外業(yè)數(shù)據(jù)采集...4
1）坐標(biāo)系統(tǒng)...5
2）技術(shù)依據(jù)...5
3）數(shù)據(jù)采集作業(yè)過程...5
4）圖根點(diǎn)的確定...7
5）特殊地物的測量...7
四、內(nèi)業(yè)電子草圖的勾繪...8
五、內(nèi)業(yè)成圖...9
1、成圖軟件介紹...9
2、內(nèi)業(yè)成圖方法：...10
1）方法簡介...10
2）內(nèi)業(yè)成圖具體過程...10
3、地形圖的分幅與編號...11
六、實(shí)習(xí)體會...12
一、實(shí)習(xí)目的
掌握數(shù)字化測圖外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法與內(nèi)業(yè)作圖方法。
二、儀器設(shè)備及成圖軟件
1.全站儀2.GPS3.CASS5.1
三、測區(qū)概況及外業(yè)數(shù)據(jù)采集：
1.測區(qū)概況
烏努格吐山銅鉬礦位于滿洲里市南西22km，從滿洲里市至礦區(qū)有三條草原路，四季暢通，交通十分方便。礦區(qū)范圍約27km2，行政區(qū)劃屬新巴爾虎右旗（即西旗）。地理座標(biāo)：
東經(jīng)117°14′～117°32′；北緯49°22′～49°30′。本區(qū)為低山丘陵區(qū)，山勢走向北東，一般標(biāo)高為750m；最高約889m，最低約為702m。一般相對高差150m左右。山勢平緩、地形開闊。北礦段山脊呈半環(huán)形，北東高，南西低，南西為半環(huán)形開口處，具有明顯的構(gòu)造剝蝕地貌特征，區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育，沒有形成河流。
礦區(qū)處于高緯度地帶，屬干旱型寒溫帶，冬季嚴(yán)寒；春季有暴風(fēng)雪。據(jù)滿洲里氣象站1957－1982年26年資料，年降水量平均為298.2mm，最大448.4mm；最小179.2mm；年蒸發(fā)量平均1565.3mm，最大1833mm。氣溫年平均為-1.2℃，二月份平均氣溫為-25℃，最低為-42℃；七月份平均氣溫為21℃，最高為37.9℃。絕對平均濕度5.4mm。凍土最大深度為3.89m。風(fēng)向多為西南風(fēng)，風(fēng)速最大達(dá)40m／秒。
礦區(qū)地震裂度為6度。
區(qū)內(nèi)沒有林木，為草原牧區(qū)，近處居民點(diǎn)有甘井子、三隊(duì)、敖爾金牧場三隊(duì)，達(dá)石莫鄉(xiāng)等，人口稀少，多為蒙古族。區(qū)域北滿洲里市、扎賁諾爾區(qū)一帶有煤礦、水泥廠、熱電廠、白灰廠及食品加工廠等重、輕工業(yè)。區(qū)內(nèi)糧食及蔬菜多依賴內(nèi)地供給。
2.外業(yè)數(shù)據(jù)采集
全站儀為日本拓?fù)淇祪x器公司生產(chǎn)拓?fù)淇等緝x，以其性能指標(biāo)如下：
測角精度2秒
測距精度2+2PPM
本測區(qū)為主礦區(qū)第二測區(qū)，野外測量數(shù)據(jù)編碼以B開頭。測區(qū)接第一組寬從西向東1公里、長從南向北4.8公里。其區(qū)域范圍坐標(biāo)值為：
X：5474202—5478922
Y：519104—520104
區(qū)域內(nèi)有山峰一座，其最高點(diǎn)高程860米，山坡溝壑較多。因在主礦區(qū)，測區(qū)內(nèi)探槽較多，測區(qū)內(nèi)有居民地一處，以及相關(guān)設(shè)施，如牲口棚等。整個測區(qū)均為草地覆蓋。
1）坐標(biāo)系統(tǒng)
平面采用北京54坐標(biāo)系3度帶坐標(biāo)，投影帶中央子午線經(jīng)度為117度。
高程基準(zhǔn):黃海高程系。
2）技術(shù)依據(jù)
本工程執(zhí)行國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001-03-19的《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范》。（國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18341-2001）;2001-03-05的《全球定位系統(tǒng)GPS測量規(guī)范》（國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18314-2001）；地形測量圖式執(zhí)行國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局1995-09-15的《1：5001：10001：2000地形圖圖式》。（國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7929-1995）.
3）數(shù)據(jù)采集作業(yè)過程：
本組有一名老師和四名學(xué)生組成，老師主要負(fù)責(zé)草圖勾繪和控制點(diǎn)制作，學(xué)生負(fù)責(zé)具體測量。首次作業(yè)時由于已知的兩個控制點(diǎn)不通視，無法立后視，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)的校核，故由GPS-RTK確定一點(diǎn)。遵循“從整體到局部”、“先控制后碎部”、“由高級到低級”、“步步有檢核”的原則。每次作業(yè)順序?yàn)椋?/p>
1.確定測站點(diǎn)。確定測站點(diǎn)時，要盡量保證大的可視區(qū)域，同時還要保證有可通視的已知點(diǎn)。所以，在實(shí)際作業(yè)時一般將測站點(diǎn)定在較高的坡或山頂，以避免經(jīng)常遷站。
2.架設(shè)儀器。架設(shè)儀器時，要保證儀器架穩(wěn)，一般是將三腳架的腿間距稍微放大些，保證平穩(wěn)。角度過大將導(dǎo)致全站儀過低，給觀測帶來不便，同時也影響觀測員的行動；角度過小時全站儀放置不穩(wěn)，存在儀器損害的潛在危險。觀測前要進(jìn)行儀器的校驗(yàn)，對準(zhǔn)已知點(diǎn)，以保證數(shù)據(jù)均為可信數(shù)據(jù)。
3.立棱鏡，測量讀數(shù)。立鏡時要保證鏡竿盡量豎直，每個碎布點(diǎn)保持間距35-45米左右。實(shí)際碎部點(diǎn)間距大多在35米左右，符合精度要求。全站儀能夠自動保存數(shù)據(jù)，讀數(shù)較快。一般有兩到三人負(fù)責(zé)立棱鏡，其中兩人同時立鏡。
4.記錄。本次外業(yè)數(shù)據(jù)采集作業(yè)采用的是無碼作業(yè)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是采集數(shù)據(jù)速度快，缺點(diǎn)是只能是采集數(shù)據(jù)，無法對數(shù)據(jù)的性質(zhì)進(jìn)行分類記錄，所以在觀測同時要進(jìn)行草圖的勾繪，如：山脊線、山谷線、探槽等特殊數(shù)據(jù)就要在草圖上記錄下來，以便內(nèi)業(yè)作業(yè)。一般由一人主測，另一人勾繪草圖
5.測站點(diǎn)檢驗(yàn)及校和。在測量一定點(diǎn)數(shù)（一般為300點(diǎn)）后或遷站時，要進(jìn)行一次測站點(diǎn)檢和。檢和方法為：重測某一已知點(diǎn)（一般為后視控制點(diǎn)），檢驗(yàn)兩次誤差是否符合技術(shù)要求。如果誤差超出范圍則所測數(shù)據(jù)有誤。
4）圖根點(diǎn)的確定
確定圖根時盡量利用已知的國家高級點(diǎn)。也可自行根據(jù)實(shí)際情況定圖根點(diǎn)。本測區(qū)內(nèi)利用高級點(diǎn)2個：
V265474579.284519658.205764.47
V185477041.294519822.423758.715
自行定點(diǎn)16個：
BK15474431.133519934.508766.545
BK25475050.627520056.886795.278
BK35474902.681519523.61782.271
BK45475639.852519876.123859.753
BK55475711.29519899.502860.319
BK65475106.569520093.574797.176
BK75475207.041519672.71795.007
BK85475307.254519708.475804.522
BK95475798.629519761.325858.603
BK105475741.046519594.331835.538
BK115476019.869519809.579829.267
BK125476197.752519628.102816.566
BK135476565.462519699.346776.352
BK145476625.622519652.957769.102
BK155476245.824519449.814792.862
BK165476197.447519093.774735.102
5）特殊地物的測量
第二測區(qū)內(nèi)的主要特殊地物有：居民地、牲口棚、探槽、大車道、鐵絲網(wǎng)。
居民地：居民地內(nèi)主要地物為四點(diǎn)民房，可采用測三點(diǎn)法，草圖記錄點(diǎn)號。
牲口棚、探槽的測法與四點(diǎn)民房相同。
大車道：大車道的方法為測道路中線，量寬度，記錄點(diǎn)號。大車道測量時，在直道是可較長距離測一點(diǎn)，拐點(diǎn)處必測。
四、內(nèi)業(yè)電子草圖的勾繪
地貌方面：根據(jù)測區(qū)實(shí)地狀況應(yīng)屬丘陵地貌，因此地貌應(yīng)用2米等高線表示。DTM的建立符合地貌的現(xiàn)實(shí)性。繪出的等高線平滑自然，等高線擬合步長為2米，等高線注記均勻。在地勢平坦地區(qū)，應(yīng)用散點(diǎn)表示地形的變化，散點(diǎn)分布均勻合理。特殊地貌采用正確的地貌符號進(jìn)行表示。
本測區(qū)內(nèi)面狀地物主要包括：各種房屋。
本測區(qū)內(nèi)線狀地物主要包括：大車道、鐵絲網(wǎng)。
本測區(qū)內(nèi)獨(dú)立地物主要包括：探槽、牲畜棚。
測區(qū)內(nèi)除以上地物外無其他地物，地貌也較為簡單，因此地形圖沒加圖例說明。
每天外業(yè)作業(yè)完成后，晚上回來后要進(jìn)行電子草圖的勾繪，以防止手繪草圖丟失后給成圖造成不便。電子草圖的勾繪根據(jù)手繪草圖將特殊地物地貌點(diǎn)相連，并進(jìn)行一定的修補(bǔ)。
本測區(qū)內(nèi)主要的地物為探槽。探槽的勾繪方法為：根據(jù)草圖的記錄，將每個探槽的三個點(diǎn)相連，再插入探槽的圖例。
探槽圖例
測區(qū)內(nèi)其他地物還有四點(diǎn)民房、大車道、鐵絲網(wǎng)。
四點(diǎn)民房勾繪方法與探槽相似，連三點(diǎn)再插入四點(diǎn)民房圖例。
四點(diǎn)民房圖例
大車道與鐵絲網(wǎng)勾繪方法：先用Pline線將所有點(diǎn)相連，再將Pline線換成大車道和鐵絲網(wǎng)圖例表示。
鐵絲網(wǎng)圖例大車道圖例
五、內(nèi)業(yè)成圖
1、成圖軟件介紹
內(nèi)業(yè)成圖利用南方CASS5.1軟件。其具有如下特點(diǎn)：
CASS5.1在數(shù)字化成圖方面的技術(shù)特色：
1）更加便捷的簡碼用戶方案。
2）更加完善、使用的電子平板。
3）更加底層的骨架線技術(shù)。
4）更加直觀、便捷的圖上比例尺更改。
5）更加直觀高效的地物遍及。
6）更加豐富的DTM建模與等高線繪圖技術(shù)。
7）提供了更多的用戶化途徑。
8）全面采用ObjectARX開發(fā)技術(shù)。
9）更加集中的參數(shù)設(shè)置模式。
2、內(nèi)業(yè)成圖方法：
1）方法簡介
在外業(yè)無碼作業(yè)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，內(nèi)業(yè)將利用外業(yè)草圖，采用南方CASS5.1軟件進(jìn)行成圖。成圖比例尺為1：2000和1：1000。地貌與實(shí)地相符，地物位置精確，符號利用要正確。所成的電子地圖進(jìn)行了嚴(yán)格分層管理，可出各種專題地圖的要求。圖形格式為DWG格式。
2）內(nèi)業(yè)成圖具體過程
1．DAT文件的建立：在Excel文件中首先輸入該點(diǎn)的點(diǎn)號，再空一格，在第三格中輸入X坐標(biāo)的值，在第四格中輸入Y的值，選擇CSV格式進(jìn)行保存，并將文件的擴(kuò)展名改為DAT。
2．展點(diǎn)（高程點(diǎn)或點(diǎn)號）：在繪圖處理的下拉菜單中選擇“展點(diǎn)”項(xiàng)的“野外測點(diǎn)點(diǎn)號”在打開的對話框中選擇自己所需要的文件，然后單擊確定便可以在屏幕展出野外測點(diǎn)及點(diǎn)號。
3．DTM的建立：在等高線的目錄下選擇由數(shù)據(jù)文件建立DTM，輸入繪圖比例1：2000，選擇不考慮坎高，回車以后在選擇直接顯示建立三角網(wǎng)的結(jié)果；
4．三角形的修改：在等高線的目錄下選擇“刪除三角形”，“增加三角形”，“過濾三角形”，“三角形內(nèi)插點(diǎn)”，“重組三角形”的命令，按照提示進(jìn)行操作可以對三角網(wǎng)進(jìn)行修改。
5．勾繪等高線：在等高線的目錄下選擇“勾繪等高線”，輸入等高距2米，選擇“張力樣條擬合”。
6．等高線的修飾（包括修飾與高程注記）：在等高線的目錄下選擇“刪除三角網(wǎng)”，修改不正確的等高線，并沿直線注記等高線或單獨(dú)注記。
7．加圖廓的方法：首先利用工程應(yīng)用查詢圖框的長，寬；在繪圖處理的目錄下選擇“加任意圖幅”，在打開的對話框中輸入測圖員的姓名、長寬、接圖表等與圖相關(guān)的內(nèi)容，拾取圖的左下角坐標(biāo)。完成內(nèi)業(yè)地圖勾繪。
3、地形圖的分幅與編號
根據(jù)甲方要求主測區(qū)共分9幅圖，編號從1至9，圖幅名為烏努格吐山礦區(qū)地形圖（編號），圖幅長為1米寬為0.8米。南排土場1幅，圖名為烏努格吐山礦區(qū)南排土場地形圖。西排土場1幅，圖名為烏努格吐山礦區(qū)西排土場地形圖。炸藥庫1幅，圖名為烏努格吐山礦區(qū)炸藥庫地形圖。尾礦庫兩幅，編號為1至2，圖名為烏努格吐山礦區(qū)尾礦庫地形圖（編號）。一場區(qū)1幅，圖名為烏努格吐山礦區(qū)一場區(qū)地形圖。二廠區(qū)1幅，圖名為烏努格吐山礦區(qū)二廠區(qū)地形圖。生活區(qū)1幅，圖名為烏努格吐山礦區(qū)生活區(qū)地形圖。尾礦庫母壩1幅，圖名為烏努格吐山礦區(qū)母壩地形圖。
六、實(shí)習(xí)體會
這次暑期實(shí)習(xí)，沒有像往年那樣選擇康平縣，而是不遠(yuǎn)千里的前往內(nèi)蒙古區(qū)滿洲里市，參與到烏努格吐山礦區(qū)控制及地形測量的工程當(dāng)中。相比于以往的教學(xué)型實(shí)習(xí)，真正的工程（實(shí)習(xí)）顯然能夠更好的體會所學(xué)到的知識。事實(shí)也確實(shí)是如此，通過這次實(shí)習(xí)，我真正的體會到了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。測區(qū)屬于呼倫貝爾草原的一部分，動植物種類較少，地勢較為平坦，地貌相對簡單，但在這實(shí)習(xí)的十多天里還是體會到了從未有過的艱辛。現(xiàn)在細(xì)細(xì)想來，那十多天的經(jīng)歷，雖然艱苦，但卻學(xué)到了很多，不僅僅是測量的實(shí)際能力，更有面對困難的忍耐。
測量學(xué)首先是一項(xiàng)精確的工作，通過在學(xué)校期間在課堂上對測量學(xué)的學(xué)習(xí)，使我在腦海中形成了一個基本的、理論的測量學(xué)輪廓，而實(shí)習(xí)的目的，就是要將這些理論與實(shí)際工程聯(lián)系起來，這就是工科的特點(diǎn)。測量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及地面點(diǎn)位的科學(xué)，從本質(zhì)上講，測量學(xué)主要完成的任務(wù)就是確定地面目標(biāo)在三維空間的位置以及隨時間的變化。在信息社會里，測量學(xué)的作用日益重要，測量成果做為地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，提供了最基本的空間位置信息。構(gòu)建信息高速公路、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)及各種專題的和專業(yè)的地理信息系統(tǒng)，均迫切要求建立具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可共享的測量數(shù)據(jù)庫和測量成果信息系統(tǒng)。因此測量成為獲取和更新基礎(chǔ)地理信息最可靠，最準(zhǔn)確的手段。測量學(xué)的分類有很多種，如普通測量學(xué)、大地測量學(xué)、攝影測量學(xué)、工程測量學(xué)。作為測繪工程專業(yè)的學(xué)生，我們要學(xué)習(xí)測量的各個方面。測繪學(xué)基礎(chǔ)就是這些專業(yè)知識的基礎(chǔ)。
通過這次實(shí)習(xí)，鍛煉了很多測繪的基本能力。首先，是熟悉了全站儀的用途，熟練了全站儀的各種使用方法，掌握了儀器的檢驗(yàn)和校正方法。其次，在對數(shù)據(jù)的檢查和矯正的過程中，明白了各種測量誤差的來源，其主要有三個方面：儀器誤差（儀器本身所決定，屬客觀誤差來源）、觀測誤差（由于人員的技術(shù)水平而造成，屬于主觀誤差來源）、外界影響誤差（受到如溫度、大氣折射等外界因素的影響而這些因素又時時處于變動中而難以控制，屬于可變動誤差來源）。了解了如何避免測量結(jié)果錯誤，最大限度的減少測量誤差的方法，即要作到：（1）在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器。（2）提高自身的測量水平，降低誤差水平。（3）通過各種處理數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)方法如：距離測量中的溫度改正、尺長改正，多次測量取平均值等來減少誤差。第三，除了熟悉了儀器的使用和明白了誤差的來源和減少措施，還應(yīng)掌握一套科學(xué)的測量方法，在測量中要遵循一定的測量原則，如：“從整體到局部”、“先控制后碎部”、“由高級到低級”的工作原則，并做到“步步有檢核”。這樣做不但可以防止誤差的積累，及時發(fā)現(xiàn)錯誤，更可以提高測量的效率。通過工程實(shí)踐，真正學(xué)到了很多實(shí)實(shí)在在的東西，比如對測量儀器的操作、整平更加熟練，學(xué)會了數(shù)字化地形圖的繪制和碎部的測量等課堂上無法做到的東西，很大程度上提高了動手和動腦的能力，同時也拓展了與同學(xué)的交際、合作的能力。
一次測量實(shí)習(xí)要完整的做完，單單靠一個人的力量和構(gòu)思是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有小組的合作和團(tuán)結(jié)才能讓實(shí)習(xí)快速而高效的完成。而這些，就是在測量之外所收獲的了。小組成員的合作很重要，實(shí)習(xí)小組的氣氛很大程度上影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。在去滿洲里之前，所有人的熱情都相當(dāng)高，不僅僅是對測繪的外業(yè)感興趣，更多的是對草原的向往。但在經(jīng)歷了二十多個小時的火車后，我自己的熱情已被疲勞所掩蓋，雖然第二天不是必須去草原，但我依然堅持上了山，就是想先看看測區(qū)是什么樣子。坦率地說，在這次實(shí)習(xí)之前，我甚至連“測區(qū)”這樣基本的專業(yè)詞匯都缺乏感性認(rèn)識。在工程正式開始之后，每個組（全站儀）都有一位老師和四位學(xué)生，老師不但要做好小組的管理工作，還要對我們及時指導(dǎo)。在最初幾天的新鮮感過后，每天重復(fù)而乏味的翻山越嶺的體力勞動讓很多人怨聲載道，說實(shí)話，我也是如此。但工程本身的性質(zhì)又不允許工期的延后，所以不得不繼續(xù)早出晚歸。其實(shí)現(xiàn)在想來，也許絕大多數(shù)工作都是如此，這更多的只是從未有過的疲勞所帶來的壓力。由于各種原因，我們組很少能夠全員的上山，所以工作進(jìn)度難免有了些影響，但最終也能夠正確地完成了任務(wù)，看到了自己的成果。對于測量來說，確實(shí)沒有一個人的英雄，只有做好合作——包括本小組內(nèi)部和各小組之間，才能保質(zhì)保量地完成任務(wù)。
在草原上，我們經(jīng)歷了陽光的暴曬，帶走了黝黑的皮膚，挺過了狂風(fēng)和冰雹，全部物品和人員均安然無恙。在工程的最后一天（8月7號），我病倒了。發(fā)燒和腹瀉讓我無法堅持到山上，所以只能休息。沒有善始善終，讓我很是遺憾。但就整個實(shí)習(xí)過程來說，此次外業(yè)實(shí)習(xí)的每個步驟都以了然于胸，對于書本上的知識已基本掌握，這樣來講，也就沒有太多的遺憾了。從這件事上我了解到，身體對于一個人來講是多么的重要。
關(guān)鍵詞: GPS-RTK測量技術(shù)；地形測量；應(yīng)用
Abstract: For the surveying and mapping industry, the emergence of GPS technology is a new reform. Especially the extensive application of GPS-RTK technology in topographic survey, has exerted a great influence on topography measurement industry. Measurement technology for before compared, GPS-RTK technology has all-weather real-time dynamic and measurement efficiency and accuracy of centimeter-level high height etc.. The GPS-RTK system which uses a carrier phase real-time dynamic difference method, is currently the most widely used for differential system. GPS application for topographic mapping, control survey work has brought new hope, greatly improves the work efficiency and industry. This paper mainly discussed the application of GPS-RTK technology in topographic survey of measurement.
Key words: GPS-RTK measurement technology; topography measurement; application
中圖分類號：O329文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號：
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷提高，我國的測繪行業(yè)的技術(shù)手段也不斷的更新。我國的測量技術(shù)從最開始的大平板側(cè)圖到經(jīng)緯儀側(cè)圖，從全站儀側(cè)圖到GPS測量技術(shù)，測量技術(shù)也隨著時代的進(jìn)步而越來越精準(zhǔn)，也更方便于工作人員的使用，使得測量工作的效率較之以前大大提高，而GPS技術(shù)的出現(xiàn)對于地形測量工作來說無疑是一場較大的改革，特別是GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用在地形測量工作當(dāng)中，使得測量方法已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化，而對于之前的測量技術(shù)相比，GPS-RTK技術(shù)具有全天候?qū)崟r動態(tài)以及較高的測量效率和厘米級精度的高度等優(yōu)點(diǎn)，使得測量工作水平得到提高，也降低了測量人員的工作量。
在地形測量工作的實(shí)際操作過程中，應(yīng)用RTK測量要求需要得到實(shí)時坐標(biāo)和正常高，而建立平面轉(zhuǎn)換的關(guān)系是最重要的一部分工作。此外，由于大地水準(zhǔn)面高度異常的差異，因此要想獲得可靠的高程值，就一定要在聯(lián)測一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)，而在實(shí)際操作過程中一般要聯(lián)測三個以上分布均勻的水準(zhǔn)點(diǎn)來擬合測量區(qū)域。而在地形測量中準(zhǔn)確的本地坐標(biāo)和正常高轉(zhuǎn)換關(guān)系是地形測量的一個重要組成部分。如果把握好GPS平面及高程控制測量則是為實(shí)現(xiàn)上一個環(huán)節(jié)打下良好的基礎(chǔ)。RTK在較小測區(qū)范圍內(nèi)完全能滿足控制測量和大比例尺測圖所要求的精度，只要在地形測量中高程模型選得的合適并且有三個以上分布均勻的高程擬合水準(zhǔn)點(diǎn)。
一、 關(guān)于RTK的工作原理
基準(zhǔn)站接收器，數(shù)據(jù)鏈以及流動站接收站是構(gòu)成RTK實(shí)時攻臺檢測技術(shù)的三大組成設(shè)施部分。而所謂的實(shí)時是指基準(zhǔn)站利用無線電將測量的載波相位觀測值、偽距測量值、基準(zhǔn)站坐標(biāo)傳送給移動流動站，流動站利用無線電接受基準(zhǔn)站發(fā)射的信息，將載波相位觀測到的數(shù)值實(shí)時進(jìn)行差分處理，之后就會得到基準(zhǔn)站和流動站的三維坐標(biāo)差XYH.坐標(biāo)差。基站坐標(biāo)上各點(diǎn)的坐標(biāo)加上得到的坐標(biāo)差，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得到流動站各個點(diǎn)的高程以及平面坐標(biāo)，之后再通過RTK技術(shù)，得到的測量結(jié)果精度可以達(dá)到厘米級。這在地形測量技術(shù)的發(fā)展史上能夠一個較為重要的里程碑。
在應(yīng)用RTK技術(shù)時的關(guān)鍵是進(jìn)行初始求解整周模糊度。因此，這就需要有足夠數(shù)量的衛(wèi)星，良好的幾何分布，基站和流動站之間的數(shù)據(jù)通信良好等條件。 RTK測量是通過在進(jìn)行測量之前進(jìn)行預(yù)設(shè)精度指標(biāo)來限制實(shí)際測量當(dāng)中的精度，以滿足測量要求的需要。測量所需要的數(shù)據(jù)并記錄到筆記本上，最后通過后期處理軟件等，通過平差處理以獲得所需的三維坐標(biāo)。GPS具有非常高的精度，而且其性能相當(dāng)好，是迄今為止最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它的選點(diǎn)方便，可以減少大量的建造高標(biāo)的費(fèi)用，而且告訴的數(shù)據(jù)處理速度以及精確的精度都符合現(xiàn)代測量的高標(biāo)準(zhǔn)。
可以這么說，GPS的出現(xiàn)使得高精度定位坐標(biāo)快速實(shí)現(xiàn)變的輕而易舉，尤其是應(yīng)用了RTK技術(shù)后，甚至都不需要通過各級的控制點(diǎn)就能依靠其數(shù)據(jù)達(dá)到快速，高進(jìn)度的測定界址點(diǎn)以及相應(yīng)的坐標(biāo)，然后根據(jù)測圖軟件在野外就能連貫的測繪成電子圖，最后通過計算機(jī)對其比例計算直接打印出各種比例的圖件。應(yīng)用RTK技術(shù)定位時要注意通過基準(zhǔn)站的接收機(jī)并結(jié)合一直數(shù)據(jù)將這些數(shù)據(jù)同步傳送給流動的GPS接收機(jī)，在觀測衛(wèi)星達(dá)到六顆星后，就可以得到厘米級別的動態(tài)位置，這與之前通過GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)定位后在對其數(shù)據(jù)進(jìn)行出來相比，大大提高了定位效率，所以RTK技術(shù)的出現(xiàn)，是基于GPS定位系統(tǒng)的前提下，兩者相互結(jié)合所達(dá)到的效果目前收到了測量界的高度重視。
二、 關(guān)于RTK的地形測量
1、 進(jìn)行RTK地形測量前相關(guān)準(zhǔn)備
通過流動站儀器可以在得到精度較為準(zhǔn)確的平面以及高程以后，建立兩者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。常用行業(yè)內(nèi)的轉(zhuǎn)換關(guān)系的方式獲得業(yè)內(nèi)外的點(diǎn)校正。通常其情況下在進(jìn)行正式測量之前要校對部分控制點(diǎn)的靜態(tài)平面以及水準(zhǔn)高程的成果，如果檢測結(jié)果在誤差范圍之內(nèi)則可對圖根控制點(diǎn)加密以及外業(yè)的零件進(jìn)行測量，反之則不能進(jìn)行。而就RTK檢查其他測量標(biāo)高控制點(diǎn)，平面誤差和高程誤差小于1厘米可以看出，在整個調(diào)查區(qū)域擬合結(jié)果是可靠的。
2、 關(guān)于RTK測量相關(guān)數(shù)據(jù)的采集
在地形測繪的工作展開過程中，地形測量可以在建立完整的控制網(wǎng)之后對獲取的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)成果進(jìn)行分析。通過流動站在測量點(diǎn)的移動來完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集。外部無線基站信號的覆蓋范圍，一般最多到10公里，根據(jù)RTK測量的可靠性的要求，只要輻射范圍內(nèi)的移動臺的基站可以迅速獲得穩(wěn)定的固定的解決方案，測量精度可達(dá)厘米級的原則，滿足測量精度要求。
在測量錢應(yīng)校準(zhǔn)好移動站，以確保RTK測量結(jié)果，保證測量的三維測量精度達(dá)到厘米級，這樣在誤差范圍內(nèi)相關(guān)工作人員可以根控制點(diǎn)的加密和破部進(jìn)行測量工作。 在進(jìn)行RTK圖根控制測量時，一定要保證輸入轉(zhuǎn)換參數(shù)是正確的。并且點(diǎn)布局應(yīng)該是能夠相對均勻。然后根據(jù)測量工作地點(diǎn)的地形特點(diǎn)，工作人員在流動站手持RTK測量儀，根據(jù)現(xiàn)場測繪區(qū)步行測邊繪制草圖，并將所測到的數(shù)據(jù)存儲在電子手簿中，這樣能在極大程度上避免了以前工作人員在測量過程中報，聽，記錄的數(shù)據(jù)錯誤可能發(fā)生的錯誤，以確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
三、 關(guān)于GPS-RTK測量技術(shù)應(yīng)用舉例
之前我公司參與了某工程項(xiàng)目的測量工作，該測區(qū)面積約2500平方米，這個工程項(xiàng)目部的地理位置處在山區(qū)當(dāng)中，地形較為復(fù)雜，這些地勢特點(diǎn)均為測量工作增加了較大難度。 而此工程若在之前采用全站儀技術(shù)則取法在按照要求在六個月內(nèi)完成。若此工程測量采用RTK技術(shù)進(jìn)行測量工作，不僅在工期內(nèi)完成，同時也可以提高測量的精準(zhǔn)度，并且操作難度也大大降低。并且GPS-RTK測量技術(shù)可以和水準(zhǔn)儀相結(jié)合，各取其優(yōu)點(diǎn)，使得在最大程度上提高地形測量的精準(zhǔn)度。通過分析地形特點(diǎn)，以及各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，我們采用以RTK技術(shù)為主，水準(zhǔn)儀為輔的測量方式進(jìn)行測量，不僅保證了工程測量的精準(zhǔn)度也保證是工期的完成。
在具體的測量過程中，相關(guān)測量人員應(yīng)該先根據(jù)項(xiàng)目的地理位置進(jìn)行相關(guān)的度帶選擇和坐標(biāo)換算工作，在這個項(xiàng)目中運(yùn)用RTK測量技術(shù)將已經(jīng)有的1個B級和4個C級的控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上建立12個分布較為均勻的控制點(diǎn)，而組成測量控制網(wǎng)。之后相關(guān)測量人員進(jìn)行無約束平差設(shè)定工作，根據(jù)要求精度設(shè)定應(yīng)滿足：點(diǎn)位平均誤差mx=±1.1mm，my=±1.3mm，mH=±3.0mm，而平面點(diǎn)位誤差均小于2mm，高程最大誤差小于5mm，最弱邊相對誤差1/56.2萬，結(jié)果表明該控制網(wǎng)內(nèi)部符合精度良好。
關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；地籍地形測量；工作；應(yīng)用
中圖分類號：C35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言：地籍地形測量受到很多因素的影響，導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在測量地形時采用RTK技術(shù)可以幫助工程單位測量準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，制定合理的方法進(jìn)行測量。
一、GPS-RTK技術(shù)的概念
GPS-RTK系統(tǒng)一般由地面控制、空間和衛(wèi)星星座組成。進(jìn)行地面控制時，有時把它劃分成GPS-RTK信號機(jī)、用戶設(shè)施和地面監(jiān)測控制系統(tǒng)。空間的組成成分大體是21顆衛(wèi)星，它們均勻的分布于6個軌道平面上，而且衛(wèi)星上裝有精準(zhǔn)的原子鐘，故可以向全球的用戶給予比較精準(zhǔn)和全天持續(xù)實(shí)時的授時、三維定位和測定速度。在測量地形的過程中，進(jìn)行全體控制工作時一般用靜態(tài)的測量方法，同時運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)來進(jìn)一步改善零散的測量項(xiàng)目，并隨時記下坐標(biāo)點(diǎn)。地籍地形測量的過程中，如果運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)，各控制點(diǎn)的布設(shè)就變得沒有必要，然而一定要基于若干基準(zhǔn)點(diǎn)來迅速測定地形的不同坐標(biāo)，并且在野外測定時運(yùn)用專業(yè)測試軟件就可以測量繪制電子地圖，進(jìn)而用打印機(jī)，測繪儀等明確物件的尺寸和比例。由此可以看出，運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)來定位時，一般用基站實(shí)時測定基準(zhǔn)站、載波相位和偽距等參數(shù)，同時借助無線信號實(shí)時傳播正在運(yùn)動中的流動站，運(yùn)用其中的GPS信號接收機(jī)接收基準(zhǔn)站的信號，同時實(shí)時地差分處理接收到的載波相位，得到基準(zhǔn)站和流動站各軸的坐標(biāo)差值，借此運(yùn)用相應(yīng)的參數(shù)轉(zhuǎn)換，明確每個點(diǎn)所在地平面的坐標(biāo)。運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)在這整個過程中實(shí)現(xiàn)定位，所以這一技術(shù)大范圍的運(yùn)用于地籍地形測量和工程放樣中。
二、GPS-RTK技術(shù)在地籍地形測量中的重要性
通過以上的介紹，我們在一定程度上了解了GPS-RTK技術(shù)，所以要想強(qiáng)化其實(shí)際運(yùn)用，就應(yīng)該基本了解其在地籍地形測量中的工作原理，這樣才可以進(jìn)一步提高地籍地形測量的實(shí)際效果。
1、降低了測量的成本
由于信息科技的廣泛運(yùn)用，地形測量中的測量成本，尤其是人工成本大幅度下降。之前的大部分測量數(shù)據(jù)需要大量工作人員全天不間斷的計算，而當(dāng)今運(yùn)用計算機(jī)能夠精確迅速的整理數(shù)據(jù)，利用相應(yīng)的圖形編輯軟件即可完成測量圖像的處理；運(yùn)用遙感技術(shù)可以遠(yuǎn)程探尋和辨識項(xiàng)目的實(shí)際情形。這樣可以減少人力支出，地籍地形測量工作人員能夠節(jié)省時間以分析工程的整體數(shù)據(jù)，進(jìn)一步得到正確的策劃方案。
2、提高了測量的準(zhǔn)確性
地籍地形測量要求極高的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，一旦數(shù)據(jù)不精確和完整，會影響到整個項(xiàng)目的技術(shù)施工和質(zhì)量，信息科技尤其是GPS、遙感、圖形處理等技術(shù)在其中的廣泛使用，極大提升了測量精確度，測量數(shù)據(jù)是全體項(xiàng)目的根基，其精準(zhǔn)度的提升可以確保項(xiàng)目的質(zhì)量，并進(jìn)一步帶來經(jīng)濟(jì)效益的提升。
3、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展
人類通過持續(xù)的努力和探索推動了GPS-RTK技術(shù)的發(fā)展，并且GPS-RTK運(yùn)用于地籍地形測量更推動了信息科技的進(jìn)步，科學(xué)家經(jīng)過一直以來的探索和鉆研，在測繪硬件的基礎(chǔ)上繼續(xù)改進(jìn)，提升測繪的精準(zhǔn)度。同時革新相應(yīng)的軟件，優(yōu)化效率。全新的測量觀點(diǎn)和方法的使用，提升了測量技術(shù)的水平。所以信息科技和地籍地形測量相互促進(jìn)，推動了人類社會的持續(xù)性進(jìn)步。
三、GPS-RTK測量技術(shù)在地籍地形測量中的應(yīng)用
1、前期的準(zhǔn)備工作
1.1要測量地形需要先到工程現(xiàn)場去觀察，了解具體工程情況，然后把收集的信息進(jìn)行整理和匯總，用這種技術(shù)去獲取準(zhǔn)確的工程位置。
1.2 GPS-RTK技術(shù)收集到的信息需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成具體坐標(biāo)位置。可以根據(jù)測量位置的具體情況進(jìn)行設(shè)置，保證轉(zhuǎn)換信息不出現(xiàn)錯誤。用這種技術(shù)測量工程項(xiàng)目，要統(tǒng)一坐標(biāo)，這樣測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率更高。
1.3 測量需要使用這種技術(shù)的基準(zhǔn)站，它可以根據(jù)測量地點(diǎn)的不同隨意發(fā)生變化。在測量前需要設(shè)置站點(diǎn)相關(guān)信息，如果測量地區(qū)地形比較復(fù)雜，可以選擇合適的地點(diǎn)安裝基準(zhǔn)站的位置。
1.4為保證測量地點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以在測量點(diǎn)選擇不同的位置進(jìn)行測量，分析對比相關(guān)數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
1.5如果測量地通訊情況不好，影響設(shè)備接收信息，可以重新調(diào)整技術(shù)設(shè)備，讓通訊系統(tǒng)能夠接收信息。
1.6可以把接收到的信息通過技術(shù)與電腦連接，用制圖軟件繪制成具體圖像。渠道測量人員可以根據(jù)圖像進(jìn)行測量，方便定位。
2、地籍地形測量要求
地籍地形測量需要了解它的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)不規(guī)范，要計算出準(zhǔn)確的高程信息比較困難。由于測量人員掌握的信息比較少，使用的測量工具受到很多限制，導(dǎo)致很多測量數(shù)據(jù)不真實(shí)。地形測量對于施工建設(shè)非常重要，設(shè)計人員需要根據(jù)詳細(xì)的信息設(shè)計合理的施工方案，財務(wù)人員需要根據(jù)方案編制項(xiàng)目施工預(yù)算，測量工作出現(xiàn)問題，會影響施工程質(zhì)量和成本控制。在測量時需要設(shè)置基準(zhǔn)站，它在實(shí)際的地籍地形測量中發(fā)揮重要的作用。在設(shè)置基準(zhǔn)站時需要研究當(dāng)?shù)氐牡匦危^察周圍的交通情況，然后安裝相關(guān)的設(shè)備和裝置。在不同的地形區(qū)，它的擺放位置也會不同，需要注意其他物品對它的影響。控制好基準(zhǔn)站和其他設(shè)備之間的距離，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。設(shè)置完后需要進(jìn)行其他的操作，利用地理信息系統(tǒng)確定具體的范圍和地理情況，然后保證各設(shè)備能夠接收到信號。在操作的過程中需要按照相關(guān)的要求進(jìn)行操作，采用正確的測量技術(shù)，對收集的信息進(jìn)行整理，利用相關(guān)的軟件進(jìn)行分析。在實(shí)際的測量中需要的工作人員的數(shù)量比較少，需要根據(jù)地形的特點(diǎn)采用合適的方法進(jìn)行測量，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。把收集的信息記錄到系統(tǒng)中，利用RTK技術(shù)分析這些信息，確定地形的具體參數(shù)位置，繪制簡單的圖形，對重要的地理情況做好相關(guān)的標(biāo)記。
3、測量圖形的繪制
收集完成相關(guān)的信息，需要對收集的信息進(jìn)行整理，然后繪制成圖形，工作人員可以根據(jù)圖形了解地形的特征。利用相關(guān)的軟件繪制，需要掌握熟練的技術(shù)和操作流程，可以根據(jù)實(shí)際情況對圖形進(jìn)行調(diào)整，做好相關(guān)的標(biāo)記，方便使用者查閱圖形。
4、案例分析
采用GPS-RTK測量技術(shù)測量渠道，需要了解水利工程渠道的特點(diǎn)，采用合適的測量方法。測量工程的渠道，需要了解工程截面和它的具置，合理布置設(shè)備的安裝位置。工程建設(shè)項(xiàng)目比較多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，要測量它的地形特點(diǎn)，需要詳細(xì)地分析工程的情況。
4.1合理布置測量點(diǎn)
水利工程的渠道在測量時需要注意設(shè)置合理的測量點(diǎn)，由于水利工程水流面積比較大，河流分支也比較多，選擇不合適的測點(diǎn)，可能影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還會影響高程的測量。測量時要綜合分析測量地的情況，檢驗(yàn)各地的通訊情況，然后設(shè)計測量方案。根據(jù)渠道的特點(diǎn)布置GPS-RTK設(shè)備，才可以發(fā)揮它的作用。
4.2測量渠道截面
測量截面前需要做好準(zhǔn)備工作，使用相關(guān)設(shè)備輔助測量工作順利進(jìn)行。在一定的范圍內(nèi)，基準(zhǔn)站和移動站的位置關(guān)系到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。截面的測量工作很復(fù)雜，先要選定位置作為中樁，然后根據(jù)測量范圍和截面情況設(shè)定上下邊樁，隨時記錄相關(guān)信息。這種技術(shù)與以前的測量方法相比，不需要很多操作人員，可以減小人工操作失誤，它可以根據(jù)測量地點(diǎn)的不同，采用不同的方法測量。把收集到信息進(jìn)行處理，繪制成地形圖，施工人員可以根據(jù)圖形進(jìn)行施工，提高工作效率。
四、結(jié)束語
綜上所述，在測量地形時需要分析地形的特點(diǎn)，采用合適的方法測量。在測量時運(yùn)用RTK測量技術(shù)，可以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，安裝相關(guān)的設(shè)備，布置設(shè)備的位置，嚴(yán)格控制其他因素對測量結(jié)果的影響。測量時需要掌握正確的方法，按照標(biāo)準(zhǔn)的流程測量。
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關(guān)鍵詞：地形測量；水下地形測量；地面地形測量
地形測量包括很多種，其中測量難度比較大的有水下地形的測量、淤灘地形的測量、潮間帶地形的測量以及復(fù)雜地形的測量。創(chuàng)新地形測量方法，對簡化測量過程，提高測量的精確度具有重要的意義。目前，激光雷達(dá)技術(shù)、海洋激光探測技術(shù)和超站儀測量技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用對地形測量的發(fā)展具有重要的意義。
一、水下測量的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)
（一） 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的應(yīng)用方法
利用RTK技術(shù)來進(jìn)行水下地形的測量的步驟如下：第一，在測量的區(qū)域內(nèi)均勻的布置控制點(diǎn)，通過這些控制點(diǎn)來測量它的坐標(biāo)成果。第二，將控制點(diǎn)的WGS坐標(biāo)輸入到水上測量軟件中，并將轉(zhuǎn)換參數(shù)計算出來。第三，將測深儀的換能器以懸掛的方式固定在測量船的一側(cè)的中間位置，測量好換能器的吃水深度，然后調(diào)試好測深儀的聲速和吃水的參數(shù)。第四，安放GPS接收器，在安裝的過程中GPS接收機(jī)的天線最好能夠安裝在固定換能器桿的頂部，這樣能夠很好的保證測量點(diǎn)平面位置的準(zhǔn)確性。第五，在導(dǎo)航軟件上輸入水上測量的范圍，根據(jù)測量區(qū)域的情況與測量地圖的比例尺來完成測線的布置，同時設(shè)置好數(shù)據(jù)的采集方式，然后和網(wǎng)絡(luò)RTK與測深儀進(jìn)行連接，按照預(yù)先設(shè)置好的測線來進(jìn)行導(dǎo)航并且進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集[1]。
（二）網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)的優(yōu)勢
相較于傳統(tǒng)測量技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)可以通過廣域差分的GPS和局域差分的GPS削弱系統(tǒng)在應(yīng)用過程中受到的其他干擾，從而保持測量結(jié)果的精準(zhǔn)性。第二，網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)和單站RTK測量技術(shù)相比，它的覆蓋面更廣；定位的精度更高，可以實(shí)時提供精確到厘米級的定位，定位的精度不會受到距離的影響；同時可靠性非常強(qiáng)。第三，網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)的基準(zhǔn)站上配置了雙頻全波長的GPS接收機(jī)，能夠同時提供精準(zhǔn)的雙頻偽距觀測值。
（三）應(yīng)用案例
在對錢塘江入河口的水下地形進(jìn)行測量的時候采用的是衛(wèi)星定位技術(shù)，其中網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)就是其中的一種。網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)從2011年開始被應(yīng)用在錢塘江河口水下地面的測量中，在使用的過程中提供了厘米級、毫米級、亞米級等不同級別的導(dǎo)航和定位服務(wù)。雖然網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)沒有覆蓋整個測量范圍，但是目前也已經(jīng)成為進(jìn)行錢塘江河口水下地面測量的主要方法[2]。
二、水下測量的海洋激光探測技術(shù)
（一）海洋激光探測技術(shù)的應(yīng)用原理
海洋激光探測技術(shù)的應(yīng)用原理與利用回聲進(jìn)行探測的原理相似，利用飛機(jī)裝載藍(lán)光和綠光的發(fā)射和接收設(shè)備，激光雷達(dá)從飛機(jī)上向水面發(fā)射激光，這種激光具有窄脈沖、高頻率的特點(diǎn)，發(fā)射之后記錄水面對激光的反射時間，記錄水底對激光的反射時間，通過這兩個時間的時間差，結(jié)合激光的攝入角度、水體對激光的折射率等因素，獲得測量點(diǎn)的水深。然后再根據(jù)定位信息、飛機(jī)信息、潮汐信息等確定探測點(diǎn)水深，從而根據(jù)水深的變化完成水面地形的測量[3]。
（二）海洋激光探測技術(shù)的優(yōu)勢與不足
海洋激光探測技術(shù)以飛機(jī)為載體，具有很好的機(jī)動性，通過GPS定位系統(tǒng)，能夠滿足大面積水域地形的測量要求，具有測量的面積廣、速度快、精度高、成本低等優(yōu)勢。但是目前由于受到激光的限制，利用海洋激光探測技術(shù)只能測量水深在50米以內(nèi)的水下地形。
（三）海洋激光探測技術(shù)的應(yīng)用案例
在對錢塘江河口的地形探測中使用海洋激光探測技術(shù)進(jìn)行水下地形的測量，和水上測量的激光雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合，形成一個全方位的探測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水上和水下空間的一體化處理，在很到程度上滿足了研究過程中對數(shù)據(jù)的需求。
三、復(fù)雜地形測量的超站儀測量技術(shù)
（一）超站儀測量技術(shù)的流程
使用超站儀測量技術(shù)來對復(fù)雜地形進(jìn)行測量的測量流程是：第一，布設(shè)首級網(wǎng)點(diǎn)，在布設(shè)網(wǎng)點(diǎn)的過程中可以在便利的位置安置儀器，通過GPS來確定布設(shè)位置的三維坐標(biāo)，不需要精準(zhǔn)的設(shè)置控制點(diǎn)。布置好首級網(wǎng)點(diǎn)之后要進(jìn)行測量。第二，利用GPS的定位功能來進(jìn)行圖根的測量；第三，利用全站儀的功能來進(jìn)行碎步測量；第四，利用數(shù)字化技術(shù)形成測量圖。
（二）超站儀測量技術(shù)的優(yōu)勢
超站儀是由GPS和全站儀共同組成的一種新的測量儀器，它主要由參考站、碎部點(diǎn)反射棱鏡、流動站和其他的附屬部件構(gòu)成，除了具有GPS的功能和全站儀的功能之外，還有具有支持GNSS定位系統(tǒng)的功能。通過流動站與參考站將GPS靜態(tài)定位功能和快速靜態(tài)定位的功能相結(jié)合，按照橢球面和坐標(biāo)系統(tǒng)需要來進(jìn)行投影，完成參數(shù)轉(zhuǎn)換，然后依照相對定位原則，計算并顯示出用戶觀測站的三維坐標(biāo)和精度，而其他的碎部點(diǎn)的獲取通過反射棱鏡來完成。從而降低了復(fù)雜地形的測量難度，節(jié)省了測量時間，提高了測量效率，提高了測量精度。
四、激光雷達(dá)技術(shù)
（一）激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用原理
激光雷達(dá)技術(shù)通過用飛機(jī)承載雷達(dá)，雷達(dá)通過一定的位置、角度和距離直接獲取被探測地點(diǎn)的三維坐標(biāo)，從而完成對地表信息的提取，完成探測地點(diǎn)三維坐標(biāo)的重建，是一種集全球定位系統(tǒng)、激光掃描儀、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)于一身的空間測量技術(shù)[4]。
（二）激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
使用激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行地面地形的探測具有很大優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，通過激光雷達(dá)技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過綜合處理之后可以獲得探測點(diǎn)的三維成像結(jié)果，它的空間分辨率和時間分辨率都很高。第二，因?yàn)槔走_(dá)是由飛機(jī)負(fù)載的，所以它的動態(tài)探測范圍很廣，并且在探測的過程中可以穿透植物的阻擋，直接獲取高精度的探測地的三維坐標(biāo)。
（三）激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用案例
激光雷達(dá)技術(shù)的使用性很強(qiáng)，對環(huán)境的敏感度很低，所以在城市建模、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測等方面有著廣泛的應(yīng)用。同時在錢塘江的河口地形探測中被用于進(jìn)行灘涂的地形測量。
結(jié)語：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類活動范圍的擴(kuò)大，對地形測量的精準(zhǔn)度的要求也越來越高。目前在地形測量方面出現(xiàn)了一系列的新技術(shù)，比如海洋激光探測技術(shù)、超站儀測量技術(shù)、激光雷達(dá)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)RTK測量技術(shù)等，這些測量技術(shù)的出現(xiàn)在很到程度上簡化了測量過程，提高了測量的精準(zhǔn)度，為地形的測量做出了重要的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)； 數(shù)字化； 地形測量； 應(yīng)用
Abstract: GPS technology is the modern science and technology crystallization, it is the satellite technology, microelectronic technology, computer technology and astronomical observation technology and other high-tech cutting-edge technology integrated products, the appearance of GPS technology and continuous improvement will further promote topography measurement techniques improve, improve and enrich the topographic measurement method. On the basis of developing GPS technology application on digital topographic survey topographic measurement has important significance.
Key words: GPS technology; digital topographic survey; application;
中圖分類號： [TU198+.1]文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
一、地形測量、GPS技術(shù)的概念
地形測量（topographic survey）指的是測繪地形圖的作業(yè)。即對地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程進(jìn)行測定，并按一定比例縮小，用符號和注記繪制成地形圖的工作。地形圖的測繪基本上采用航空攝影測量方法，利用航空像片主要在室內(nèi)測圖。但面積較小的或者工程建設(shè)需要的地形圖，采用平板儀測量方法，在野外進(jìn)行測圖。 廣義上，地形測量是為城市、礦區(qū)以及各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開采設(shè)計以及各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。GPS（Global Positioning System）即全球定位系統(tǒng)，是由美國建立的一個衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)的測繪工具。 GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比，具有抗干擾性能好、保密性強(qiáng)，觀測時間短，執(zhí)行操作簡便，功能多、應(yīng)用廣，高精度、全天候、全覆蓋的特點(diǎn)。
RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)又稱載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時處理2個測站載波相位觀測量的差分方法。載波相位差分方法分為兩類，一類是修正法，另一類是差分法。所謂修正法，即將基準(zhǔn)站的載波相位修正值發(fā)送給用戶，改正用戶接收到的載波相位，再解求坐標(biāo)。所謂差分法，是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶 ，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。 二、GPS技術(shù)及RTK作用
（一）GPS技術(shù)
GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，測量用戶還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。
1、空間衛(wèi)星群：GPS的空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬公里的GPS衛(wèi)星群組成，均勻分布在6個軌道面上，各平面之間交角為 60o，軌道和地球、赤道的傾角為 55o，衛(wèi)星的軌道運(yùn)行周期為1 1小時58分，可以保證在任何時間、任何地點(diǎn)地平線以上接收4到11顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號。
2、GPS衛(wèi)星接收設(shè)備：由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計算機(jī)、氣象儀等組成，其作用是接收 GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號，利用信號進(jìn)行導(dǎo)航定位等。
3、GPS地面控制系統(tǒng)：GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)包括1個主控站、3個注入站和5個監(jiān)測站。主控站的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對 GPS的觀測數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星中的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去。同時還對衛(wèi)星進(jìn)行控制，向衛(wèi)星指令，調(diào)度備用衛(wèi)星等；監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星工作狀態(tài)；注入站的作用是將主控站計算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。
（二）RTK的作用
RTK技術(shù)也同樣受到基準(zhǔn)站至用戶距離的限制。為解決此問題，發(fā)展成局部區(qū)域差分和廣域差分定位技術(shù)。
應(yīng)用 RTK技術(shù)進(jìn)行定位時，要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時地把觀測數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸給流動站 GPS接收機(jī)，流動站快速求解整周模糊度 ，在觀測到4顆衛(wèi)星后，可以實(shí)時地求解出厘米級的流動站動態(tài)位置。這比起GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)定位需要事后處理來說，其定位效率會大大提高。故RTK技術(shù)的出現(xiàn)和在測量中的應(yīng)用受到人們的重視和青睞。
地形測圖一般是首先根據(jù)控制點(diǎn)加密圖根控制點(diǎn)， 然后在圖根控制點(diǎn)上用經(jīng)緯儀測圖法或平板儀測圖法測繪地形圖。近幾年發(fā)展到用全站儀和電子手簿采用地物編碼的方法，利用測圖軟件測繪地形圖。但都要求測站點(diǎn)與被測的周圍地物地貌等碎部點(diǎn)之問的通視，而且至少要求 2～3人操作。采用 RTK技術(shù)進(jìn)行測圖時，僅需1人背著儀器在要測的碎部點(diǎn)上呆上 1～2秒鐘并同時輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機(jī)記錄，在點(diǎn)位精度合乎要求的情況下，把1個區(qū)域內(nèi)的地形地物點(diǎn)位測定后回到室內(nèi)或野外，由專業(yè)測圖軟件可以輸出所要求的地形圖。
三、測量中動態(tài)和靜態(tài)
GPS測量分為動態(tài)和靜態(tài)，動態(tài)GPS測量主要應(yīng)用于礦山和公路的放樣及碎部點(diǎn)的采集；而靜態(tài) GPS測量主要應(yīng)用于工程建設(shè)的控制階段。
由于GPS測量技術(shù)要求高，作業(yè)周期短，并且要求有幾臺接收入機(jī)同時作業(yè)，因此要保證作業(yè)的高精度必須在作業(yè)前有周密的計劃，如在GPS測量觀測計劃中，每點(diǎn)觀測次數(shù)盡量保證在2次以上，臨近點(diǎn)基本都用直接觀測基線向量相連，網(wǎng)的邊緣點(diǎn)盡量與內(nèi)部點(diǎn)同步觀測；外業(yè)觀測時段、觀測時間的選取及觀測數(shù)據(jù)必須每天傳輸存盤等。
基線解算及工作質(zhì)量評定直接影響到 GPS網(wǎng)的精度，應(yīng)認(rèn)真做好當(dāng)天的基線解算工作及閉合差和復(fù)測基線較差的統(tǒng)計工作，正確篩選合格基線。對于不合格基線要及時采取措施解決或重新測量，這對保證觀測精度，提高工作效率是至關(guān)重要的。
應(yīng)用GPS定位技術(shù)建立平面控制網(wǎng)，不僅具有精度高、工期短和費(fèi)用省的優(yōu)點(diǎn)，而且由于 GPS測量本身的特點(diǎn)，網(wǎng)形構(gòu)造簡單，點(diǎn)的疏密和邊長的長短都可適當(dāng)選取，這樣在建立城市控制網(wǎng)時，即使離國家三角點(diǎn)較遠(yuǎn)，仍可進(jìn)行連接 ，并進(jìn)行控制網(wǎng)的定位和定向。另外，還可以解決常規(guī)測量中點(diǎn)位之間無法通視的困難，選點(diǎn)靈活，不需要高標(biāo)，同時還可解決外業(yè)施測受天氣影響的困難。因此，應(yīng)用 GPS技術(shù)建立平面控制網(wǎng)的方法值得推廣。四、數(shù)字化地形測量的組織
數(shù)字化地形測量是工程施工與規(guī)劃的基礎(chǔ)，同時由于數(shù)字化地形測量需要較高的準(zhǔn)確性和精確性，因而需要良好的組織。具體來說主要包括： （一）測量方案數(shù)字化地形測量項(xiàng)目的作業(yè)方案根據(jù)儀器設(shè)備條件確定，儀器設(shè)備條件不同，作業(yè)方案變化各異，一般可選用靜態(tài)GPS網(wǎng)作基本控制導(dǎo)線，動態(tài)作加密控制，支導(dǎo)線補(bǔ)充測站點(diǎn)，全站儀動態(tài)碎部數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而計算機(jī)軟件機(jī)助成圖的作業(yè)方案。一定條件下，大比例尺數(shù)字化地形測量可以一次性全面布網(wǎng)至測站點(diǎn)，并且可以直接先測圖而不受先控制后測圖逐級加密等測量原則的約束。 （二）測量工序地形測量的工序主要分為兩個環(huán)節(jié)：一是控制測量與計算機(jī)輔助平差計算;二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。兩個環(huán)節(jié)間以數(shù)據(jù)傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工，與傳統(tǒng)地形測量相比，減少了大量的中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 （三）測量方法在生產(chǎn)工序上，數(shù)字化地形測量不一定要遵守先控制、后測圖的原則，控制測量、碎部測圖可以同時進(jìn)行，甚至可以是先測圖后控制，只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測站糾正。在控制點(diǎn)點(diǎn)之記的制作上，數(shù)字化地形測量不一定要將其作為一個專門工作來進(jìn)行，可依據(jù)最終成圖編繪點(diǎn)之記“碎部測圖在數(shù)字化地形測量中只是一個數(shù)據(jù)采集的過程成圖大量的工作已從外業(yè)轉(zhuǎn)移到了內(nèi)業(yè)，目前，碎部成圖作業(yè)方法較多，因人而異。
五、GPS技術(shù)在數(shù)字化地形測量相關(guān)技術(shù)中的應(yīng)用（一）測量范圍廣。GPS技術(shù)由于由高策低，測量范圍可以很大。可按需布設(shè)控制網(wǎng)，簡化加密級別，省去聯(lián)測過渡點(diǎn)。（二）測量精度高。隨著GPS技術(shù)的日益成熟和快速發(fā)展，現(xiàn)今，生產(chǎn)性作業(yè)精度可達(dá)1~Z10-6mm，國外可達(dá)零點(diǎn)幾10-6mm，可建立比常規(guī)測量精度更高的控制網(wǎng)。（三）各個聯(lián)測點(diǎn)之間不要求通視，不必建造高規(guī)標(biāo)。（四）觀測自動化程度高。外業(yè)用電紐操作，內(nèi)業(yè)用計算機(jī)處理數(shù)據(jù)，作業(yè)時間短，效率高。測量成果可得三維地心坐標(biāo)，優(yōu)于常規(guī)測量的平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)分離狀況，有利于宇航科學(xué)、導(dǎo)彈發(fā)射等空間科學(xué)的應(yīng)用。星座布置完成后，可24h觀測，在雨、霧、雪等條件下亦可全天候作業(yè)。
結(jié)束語
近兩年來相關(guān)測繪技術(shù)的發(fā)展并先后應(yīng)用于地形測量也為地形測量的準(zhǔn)確性和科學(xué)性提供了保障。隨著GPS技術(shù)的進(jìn)一步成熟，GPS系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于民用領(lǐng)域，并日益發(fā)揮了其卓越的技術(shù)優(yōu)勢，文章對GPS技術(shù)在數(shù)字化地形測量分析中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能對改善數(shù)字化地形測量有所幫助。
參考文獻(xiàn)
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[3]GB/T18314-2009全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范
關(guān)鍵詞：RTK 地形測量 應(yīng)用
地形測量首先離不開控制測量。在城市和區(qū)域地形測量中，GPS實(shí)際上已成為建立平面控制網(wǎng)的一種標(biāo)準(zhǔn)手段。隨著差分GPS定位技術(shù)(DGPS)的發(fā)展與應(yīng)用，不僅是高等級的首級網(wǎng)和加密網(wǎng)，甚至圖根點(diǎn)和航空攝影測量像控點(diǎn)的測定也廣泛采用了GPS。在許多地形測量項(xiàng)目中，電子測距導(dǎo)線早已成為一種最基本的控制測量方法。特別是當(dāng)使用全站儀時，可以將低等級的圖根控制與細(xì)部地形測量同步進(jìn)行，從而提高總體作業(yè)效率。高程控制測量過去一直沿用幾何水準(zhǔn)測量的方法，這種方法耗時費(fèi)力，效率很低。
過去測地形圖時一般首先要在測區(qū)建立圖根控制點(diǎn)，然后在圖根控制點(diǎn)上架上全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測圖，現(xiàn)在發(fā)展到采用RTK時，僅需1人背著儀器在要測的地形地貌碎部點(diǎn)呆上l一2 s，并同時輸入特征編碼，通過手簿可以實(shí)時知道點(diǎn)位精度，把一個區(qū)域測完后回到室內(nèi)，由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖，這樣用RTK僅需1人操作，不要求點(diǎn)間通視，大大提高了工作效率，采用RTK配合電子手簿可以測設(shè)各種地形圖。
1、 RTK測量的特點(diǎn)
在GPS靜態(tài)測量中，不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換是在數(shù)據(jù)后處理進(jìn)行的。而對于RTK測量，要求實(shí)時得到測量點(diǎn)的平面坐標(biāo)和正常高，需要預(yù)先建立WGS一84坐標(biāo)系與地方平面坐標(biāo)系和高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。對于平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系的建 ，可以通過聯(lián)測測區(qū)及周邊的國家三角點(diǎn)，求取三參數(shù)或七參數(shù)。對于高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，由于大地水準(zhǔn)面的差異，各點(diǎn)高程異常不同，需要聯(lián)測一定數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)擬合方法進(jìn)行測量區(qū)域的大地水準(zhǔn)面擬合。為獲得可靠的高程值，一一般要聯(lián)測三個以上水準(zhǔn)點(diǎn)，而且分布均勻。獲取優(yōu)良的平面坐標(biāo)及正常高轉(zhuǎn)換關(guān)系是進(jìn)行地形測量的重要環(huán)節(jié)。而實(shí)現(xiàn)這個環(huán)節(jié)的重要一步是GPS平面和高程控制測量。
2、 RTK技術(shù)在測量中的應(yīng)用
2．1 圖根控制測量
大家知道，常規(guī)控制測量如三角測量、導(dǎo)線測量等，均要求測站之間相互通視，不但費(fèi)工費(fèi)時，而且精度不均勻，外業(yè)測量中不可能知道測量成果的精度 GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)定位測量雖然無需測站之間通視，但要經(jīng)過事后處理，才能得到測量成果及相應(yīng)的精度，一旦發(fā)現(xiàn)精度不合乎要求，只有進(jìn)行返工。用RTK技術(shù)進(jìn)行圖根控制測量，既可以實(shí)時知道定位結(jié)果，又可知道定位精度，可大大提高作業(yè)效率。
《城市測量規(guī)范》(CJJ8―99，以下簡稱《規(guī)范》)規(guī)定：圖根點(diǎn)的精度，相對于鄰近的等級控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，不應(yīng)大于圖上0．1mm，高程中誤差不應(yīng)大于測圖基本等高距的1／10。就1：500地形圖而言，圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差限差為5cm，高程中誤差限差也為5cm。從RTK精度分析可以看出，在15km測程范圍內(nèi)RTK的測量精度是可以滿足這一要求的。也就是說，RTK的測量精度對于一般圖根控制測量的精度是完全滿足的。
2．2 定位精度和可靠性檢查
在系統(tǒng)設(shè)置及初始化完成進(jìn)行測量之前，要進(jìn)行必要的測量檢核，以便確保基站設(shè)置正確，測量數(shù)據(jù)可靠。常用的檢核方法有幾個方面：1)用已知點(diǎn)檢核比較，即用RTK測量一些控制點(diǎn)的坐標(biāo)，把它與已知坐標(biāo)進(jìn)行比較檢核，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施改正。經(jīng)過實(shí)踐表明，這種方法比較可靠。2)重測比較，設(shè)置完成后先測幾個固定點(diǎn)坐標(biāo)，如果測區(qū)已有RTK點(diǎn)，即重測已有RTK點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行比較；如果沒有，可重新設(shè)置儀器，重測剛才測過的RTK點(diǎn)進(jìn)行比較，同時可用全站儀測量各測點(diǎn)問的距離和高差，用距離反算和高差較差來檢核成果的精度。
2．3 碎部點(diǎn)測量
對碎部點(diǎn)的測量，手持安置流動站天線的對中桿在碎部點(diǎn)上即可。RTK在空曠的地方采集速度較快，一般幾秒鐘內(nèi)可達(dá)到固定解，完成1個點(diǎn)的采集工作。用RTK直接測量地形特征點(diǎn)，由于RTK采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入數(shù)字成圖軟件后，所有的測量點(diǎn)均為高程點(diǎn)，所以采集時要一邊畫草圖，按碎部點(diǎn)序號記錄。到內(nèi)業(yè)時，先把觀測數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成成圖系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)格式文件，然后，在數(shù)字成圖系統(tǒng)中依據(jù)展繪的點(diǎn)位，用相應(yīng)的線型或符號繪制地形圖。
對地物點(diǎn)的采集，根據(jù)數(shù)字成圖系統(tǒng)的特點(diǎn)，在一定范圍內(nèi)最好按地物分類測量。比如測一條水渠，先按順序把它測完整后再測另一種地物，這樣便于畫草圖、記順序號，內(nèi)業(yè)編輯也更方便。對于一些圓形地物，如電信桿等，可沿線路走向，把RTK天線分別緊貼電桿前后，采集兩點(diǎn)坐標(biāo)或量取偏心距，內(nèi)業(yè)時把兩點(diǎn)連線再取中點(diǎn)或利用偏心距改正即可得到電桿的實(shí)際位置。
用RTK直接測量地物及地形點(diǎn)，在開闊地有很大的優(yōu)勢；但在另外一些地方也有它的局限性：對建筑物無法直接測量屋角坐標(biāo)，在地形起伏高差較大的山區(qū)或樹木較密的林區(qū)，GPS衛(wèi)星信號被阻擋機(jī)會較多，RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸也受到極大的干擾，這樣要等較長的時間才能達(dá)到固定解，嚴(yán)重影響作業(yè)精度和速度。對這些地區(qū)，一般用RTK在稍開闊的地方測一些點(diǎn)作為圖根點(diǎn)，再用全站儀采集碎部點(diǎn)坐標(biāo)，這樣可以提高成圖速度。
3 、RTK作業(yè)中應(yīng)注意的問題
① 作為基準(zhǔn)站的控制點(diǎn)必須與兩個以上其它控制點(diǎn)聯(lián)測，以避免因控制點(diǎn)粗差而影響到碎部點(diǎn)測量；② 流動站宜采用三腳架或帶支架的對中桿，特別是在布設(shè)圖根點(diǎn)時。這樣流動站天線穩(wěn)定性好，對中整平誤差小，有利于提高測量精度；③ 開始觀測的第一個測點(diǎn)應(yīng)該是控制點(diǎn)或已知坐標(biāo)點(diǎn)，以檢測第一個RTK測量結(jié)果是否精確。實(shí)踐證明：開始RTK測量的第一個成果校核很重要，如果忽略了這一步，很可能造成一整天的測量成果作廢。
事實(shí)上，用RTK進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集，大可不必遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則，圖根控制測量與碎部測量完全可以同步進(jìn)行，只有在GPS衛(wèi)星受遮擋的地段(如高樓密集區(qū)、高森林區(qū)等)，在適當(dāng)位置用RTK施測成對的圖根點(diǎn)，以便使用常規(guī)方法(如全站儀配合電子手簿)采集碎部點(diǎn)。因這種方法圖根控制測量與碎部測量同時進(jìn)行。
另外，這種方法不受圖幅的限制，作業(yè)小組的任務(wù)可按河流、道路等自然分界線劃分，便于進(jìn)行碎部測量，也減少了圖幅接邊的問題。
4、結(jié)語
應(yīng)用RTK技術(shù)，可以高精度且快速地布設(shè)圖根點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度并快速地進(jìn)行碎部點(diǎn)采集，既能實(shí)時知道定位結(jié)果，又能實(shí)時知道定位精度，大大提高了地形測量的作業(yè)效率。實(shí)例證明，RTK 的測圖精度完全可以滿足《規(guī)范》的要求，如果能夠?qū)TK測量數(shù)據(jù)處理靈活方便的特點(diǎn)很好地運(yùn)用，在某些特殊情況下還可以再加快工作進(jìn)度。建議有條件的單位推廣使用。
參考文獻(xiàn)：
1、 武漢大學(xué)測量學(xué)編寫組．測量學(xué)[M]．北京：測繪出版社．2003
關(guān)鍵字：數(shù)字化；地形測量；應(yīng)用
中圖分類號： [TU198+.1] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子設(shè)備的普及，數(shù)字化測繪技術(shù)在地形測量中得到了廣泛的應(yīng)用。而全球定位系統(tǒng)（GPS）、攝影測量與遙感跟地形測量的結(jié)合，使地形測量的方法和手段都產(chǎn)生了質(zhì)的變化，并朝著測量數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)字化、實(shí)時化、自動化的方向發(fā)展。
一、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢
數(shù)字化測繪技術(shù)主要應(yīng)用機(jī)助成圖和全解析的方法。數(shù)字化測圖能夠使高精度外業(yè)測量得以實(shí)現(xiàn)。和傳統(tǒng)的測圖技術(shù)相比，數(shù)字化測圖技術(shù)有很大的優(yōu)勢，具體有如下幾點(diǎn)：
1、自動化程度比較高。在地形圖的繪制過程中，可以使用計算機(jī)軟件來進(jìn)行自動識別、自動計算和自動選擇圖示符號等，這比傳統(tǒng)的平板測圖快捷的多，而且所得到的數(shù)字地形圖也要比手繪的地形圖更加的規(guī)范、美觀、準(zhǔn)確。
2、對圖形的編輯有利。在進(jìn)行數(shù)字化測圖時，可以分層存放成果數(shù)據(jù)，這樣圖面負(fù)載量不受限制，可以進(jìn)一步運(yùn)用和加工成果，避免一些傳統(tǒng)的測圖中存在的弊端。
3、精度高。數(shù)字化測繪技術(shù)的一個很顯著的優(yōu)點(diǎn)是測圖精度高。在地圖測繪中采用數(shù)字化測繪技術(shù)，使其精度有了質(zhì)的改變。在輸入到成圖的整個過程中，其他方面的誤差可以避免，測繪成果的精度得到了保證。
4、圖形屬性信息豐富。使用數(shù)字化測繪技術(shù)繪制的地形圖能夠確保坐標(biāo)位置準(zhǔn)確性，并展現(xiàn)豐富的屬性信息。
5、成為地理信息系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)源。在完善地理信息系統(tǒng)時，數(shù)字測圖不但能提供地理信息系統(tǒng)很多方面的源數(shù)據(jù)，而且對后期建圖過程中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫信息有利。
二、基本精度要求
1、按《工程測量規(guī)范》，地形圖上地物點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，不應(yīng)超過下表要求：
區(qū)域類型 點(diǎn)位中誤差
一般地區(qū) 0.8
城鎮(zhèn)建筑區(qū)、工礦區(qū) 0.6
水域 1.5
注：1）隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖，可放寬50%。
2）1：500比例尺水域測圖、其他比例尺的大面積平坦水域或水深超過20米的開闊水域測圖，根據(jù)具體情況，可放寬至2.0mm。
2、等高（深）線的插求點(diǎn)或數(shù)字高程模型網(wǎng)點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差，不應(yīng)超過下表要求：
注：1）hd為地形圖的基本等高距（m）。
2）隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖，可放寬50%。
3）當(dāng)作業(yè)困難、水深超過20米或工程精度要求不高時，水域測圖可放寬1倍。
控制測量方面，無論是采用全站儀數(shù)字化測圖、數(shù)字?jǐn)z影測量或遙感測圖，只要認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的測量規(guī)范，都能達(dá)到要求。
三、在地形測量中的應(yīng)用
1、模擬地形圖數(shù)字化
它能充分的利用現(xiàn)有地形圖，只需要配備繪圖儀、掃描儀、計算機(jī)和數(shù)字化軟件等就能夠開展工作，而且能夠在很短的時間內(nèi)得到數(shù)字化的成果。其工藝流程是：準(zhǔn)備工作、圖紙定向、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯處理。其中數(shù)字化儀分為兩種：掃描數(shù)字化儀和跟蹤數(shù)字化儀，前一種的速度快但精度低，后一種的速度慢但精度高。模擬地形圖數(shù)字化不足之處是：1）運(yùn)用這種方法所得到的數(shù)字地圖的精度受原圖的精度影響，而且數(shù)字化的過程中也會產(chǎn)生其它誤差，所以其精度要小于原圖的精度（即m模擬﹤m原）；2）它只是反映了在成圖時的地物地貌，其現(xiàn)勢性差。3）數(shù)據(jù)屬性差，對后期信息建庫不利。
2、全站儀數(shù)字測圖
結(jié)合不同的電子設(shè)備，全站儀數(shù)字化測圖主要有以下三種模式：
1）全站儀結(jié)合電子平板模式
以便攜式電腦作為電子平板，通過通訊線直接連接全站儀，實(shí)時記錄數(shù)據(jù)成圖。具有圖形直觀、準(zhǔn)確性強(qiáng)、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
2）直接利用全站儀內(nèi)存模式
使用全站儀內(nèi)存，把野外測得的數(shù)據(jù)通過一定的編碼方式直接記錄，同時現(xiàn)場繪制草圖，供室內(nèi)成圖時參考對照。具有操作過程簡單、無需攜帶其它電子設(shè)備、糾錯能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
3）全站儀加高性能掌上電腦模式
通過通訊線將全站儀與高性能掌上電腦相連，把測量數(shù)據(jù)記錄在電腦上，同時進(jìn)行一些簡單的操作，并繪制草圖。內(nèi)業(yè)時把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，進(jìn)行成圖。具有攜帶方便，內(nèi)業(yè)工作量相對較少等優(yōu)點(diǎn)。
以上三種模式常用于大比例尺地形圖的測繪，這幾種數(shù)化字測圖方法在我國各個測繪單位中是用的最多的。
3、數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖
利用航攝影像、高分辨率衛(wèi)星遙感影像或機(jī)載激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)或遙感影像處理系統(tǒng)處理，生成數(shù)字線劃圖（DLG）等。數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖是數(shù)字化測繪技術(shù)的高度集成，可以節(jié)省大量的外業(yè)時間。此方法常用于大面積地形圖測繪，是測量發(fā)展的方向。
四、容易出現(xiàn)的問題
1、等高線處理不當(dāng)
在地形測量中，并不是野外采集的所有地貌點(diǎn)之間都可以進(jìn)行等高線內(nèi)插，也就是說靠全自動建立的數(shù)字高程模型(DEM)有失真的可能（見下圖），因而需要進(jìn)行必要的人工干預(yù)，刪掉自動組網(wǎng)中那些不能內(nèi)插等高線的三角邊。
2、野外數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)不全1)地形變化處地形點(diǎn)不全面，坎(溝)上有點(diǎn)，下面無點(diǎn)或少點(diǎn)，這造成繪制的等高線可能失真，從而難以準(zhǔn)確反映實(shí)際地形。2)有些線狀地物如小溝(特別是暗溝)、電力線等各種管線在圖內(nèi)應(yīng)該有始有終，而拾取地形點(diǎn)時往往容易忽略。(3)野外草圖繪制不全、不細(xì)。野外繪制草圖人員是現(xiàn)場跑路多且較忙，而且技術(shù)要求很高。如果現(xiàn)場繪制草圖人員不細(xì)心,則會造成地形地物表示不清楚，影響地形圖質(zhì)量。3、自檢工作不力
相對于常規(guī)測圖，在圖紙審核中，數(shù)字化成圖的過程發(fā)現(xiàn)的缺陷要多一些。除了上述問題之外,還有如注記或植被符號壓線或覆蓋地物、坎(溝)上的高程注記在坎下或坎(溝)下的高程注記在坎上的；圖式符號使用不正確等等，這些現(xiàn)象只要經(jīng)過仔細(xì)自檢,應(yīng)該都能夠避免。
總結(jié)：隨著全球定位系統(tǒng)、攝影測量與遙感、地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等各個測繪學(xué)科的發(fā)展，地形測量朝著高度自動化、實(shí)時化、大面積作業(yè)方向發(fā)展，同時也促進(jìn)了各個學(xué)科的理論研究和學(xué)科之間的融合。反之，數(shù)字化測繪技術(shù)在地形測量中的廣泛應(yīng)用，也為地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等的應(yīng)用提供了很好的數(shù)據(jù)源。
參考文獻(xiàn)：
[1]國家標(biāo)準(zhǔn)《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）
[關(guān)鍵詞]RTK技術(shù)；礦山；地形測量
中圖分類號：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）47-0305-01
1.RTK測量技術(shù)的概述
實(shí)時動態(tài)測量（Real Time Kinematic，RTK）定位技術(shù)是基于載波相位觀測值的實(shí)時差分GPS定位技術(shù)。GPS測量模式可分為靜態(tài)、快速靜態(tài)、準(zhǔn)動態(tài)和實(shí)時動態(tài)測量4種模式。但是，利用這些測量模式時，如果不與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)相結(jié)合，其定位結(jié)果均需通過觀測數(shù)據(jù)的測后處理才能獲得。由于GPS的觀測數(shù)據(jù)需在測后處理，所以，上述測量模式不僅無法實(shí)時地給出觀測站的定位結(jié)果，也無法對基準(zhǔn)站和用戶站觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時地檢核，因而難免在數(shù)據(jù)后期處理中發(fā)現(xiàn)不合格的測量成果，出現(xiàn)需要返工重測的情況。RTK測量技術(shù)的基本思路是，在基準(zhǔn)站上設(shè)置1臺GPS接收機(jī)，對所有可見的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)地觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后，根據(jù)相對定位原理，實(shí)時地計算顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度。
2. RTK測量與全站儀數(shù)據(jù)采集原理的分析
2.1 RTK數(shù)據(jù)采集工作原理
從測量的基本原理來講，RTK測量技術(shù)是指將載波相位觀測值作為測量對象，實(shí)現(xiàn)實(shí)時差分的一種GPS測量技術(shù)。整個測量系統(tǒng)主要三部分：GPS信號接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及與之配套的軟件操作系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是測量設(shè)備的核心部分，主要包括由基準(zhǔn)站的發(fā)射基站以與測量流動站等關(guān)鍵設(shè)備構(gòu)成的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。而軟件操作系統(tǒng)主要是為測量提供一個人機(jī)界面，能夠?qū)崟r的顯示出所測站點(diǎn)在所指定的坐標(biāo)系當(dāng)中的三維結(jié)果。
RTK測量技術(shù)的基本測量原理是：在基準(zhǔn)站處設(shè)置一臺GPS 接收設(shè)備，然后連續(xù)的觀察所有可見的GPS衛(wèi)星，之后通過數(shù)據(jù)鏈將其從衛(wèi)星獲得的觀測值與測量站的坐標(biāo)信息都傳遞給流動站。而流動站接收到測量衛(wèi)星的GPS信號的同時，還通過無線電設(shè)備從基準(zhǔn)站處接收觀測數(shù)據(jù)，在相對定位的原理上，實(shí)時的對整周模糊度進(jìn)行求解與計算，并將計算結(jié)果以圖形、曲線等多種顯示方式顯示到用戶基站的三維坐標(biāo)上。通過這種實(shí)時定位與計算的方式就能夠?qū)竞陀脩粽舅@得的觀測數(shù)據(jù)的求解收斂情況進(jìn)行觀測，進(jìn)而對數(shù)據(jù)的解算是否成功進(jìn)行實(shí)時的判斷，進(jìn)而有效的減少存在的冗余觀測值，提高觀測與測量效率。
2.2 全站儀數(shù)據(jù)采集工作原理
全站儀就所說的 “電子全站儀”，屬于一種自動測距、自動測角、計算以及數(shù)據(jù)記錄存儲兼具的一種三維坐標(biāo)定位測量系統(tǒng)。其應(yīng)用廣泛，如應(yīng)用于地形測量、控制測量、房產(chǎn)測量、工業(yè)測量以及近海定位等領(lǐng)域。在測量的過程中，將儀器照準(zhǔn)棱鏡，然后通過在望遠(yuǎn)鏡上成像，利用在儀器中內(nèi)置的識別儀器，將信號進(jìn)行放大、數(shù)字化操作后，會得到相應(yīng)的數(shù)值。
3.RTK技術(shù)在礦山地形測量中的應(yīng)用
3.1 測量前的準(zhǔn)備工作
測量工作開始之前，收集測量礦區(qū)1：10000土地利用情況分布圖，作為野外測量前的參考。所測礦區(qū)中及其附近已經(jīng)有GPSC級控制點(diǎn)，其基本的精度滿足當(dāng)前測量要求。因此，在測量時以這3個C級點(diǎn)作為起算點(diǎn)，建立起首級控制，之后布設(shè)整個控制網(wǎng)點(diǎn)。本次測量所采用的測量儀器包括：南方GPS接收機(jī)，用于前期碎部數(shù)據(jù)的收集以及首級控制點(diǎn)的布設(shè)；南方GPS三套，主要用于碎部數(shù)據(jù)的收集，并根據(jù)所布設(shè)的控制點(diǎn)設(shè)置次級控制點(diǎn)。在進(jìn)行測量前，所有的設(shè)備都通過了相關(guān)部門的檢測和校正，精度都達(dá)到了相關(guān)的要求，能夠滿足本次測量精度要求。
3.2 野外測量
3.2.1控制點(diǎn)的測量
采用GPS靜態(tài)定位的方式布設(shè)首級控制網(wǎng)，并且在整個測量區(qū)域內(nèi)進(jìn)行布設(shè)，這樣便于對整個控制網(wǎng)進(jìn)行加密以及數(shù)字化等操作。由于當(dāng)前測量區(qū)域較大，為了便于后期工程施工以及精度處理需要，在整個測量區(qū)域一共布設(shè)了六個GPS點(diǎn)作為首級控制測量點(diǎn)。然后利用RTK技術(shù)來對圖根點(diǎn)進(jìn)行測繪，并采用全站儀對部分導(dǎo)線進(jìn)行測量，這樣有利于對碎部點(diǎn)進(jìn)行檢查和測量。控制點(diǎn)的設(shè)置除了要滿足測圖的使用以及操作的方便性之外，還必須滿足RTK測量對相對應(yīng)的測量條件的特殊要求。在設(shè)置基準(zhǔn)站時，還應(yīng)該盡量避開建筑物、大面積的水域以及強(qiáng)電磁波發(fā)射源等障礙物。
3.2.2碎部的測量
由于在測量的實(shí)際區(qū)域內(nèi)存在大量的農(nóng)田玉米和樹林，且村莊中有大量的溫室大棚和養(yǎng)殖場等，導(dǎo)致整個區(qū)域的通視條件相對較差。加之由于項(xiàng)目的時間比較緊張、工作任務(wù)繁重，若采用常規(guī)的全站儀式測量施工，則會導(dǎo)致項(xiàng)目的施工效率過低，而完全采用RTK來對碎部進(jìn)行采集，雖然效率會較高，但是由于工作環(huán)境的要求而導(dǎo)致部分地區(qū)存在信號盲區(qū)。
在同一區(qū)域采用RTK與全站儀聯(lián)合測量的方式時，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對碎部點(diǎn)的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行測量和采集。例如，在對河流、道路以及高程點(diǎn)等進(jìn)行測量時，可以充分的利用RTK技術(shù)在這方面的技術(shù)優(yōu)勢。而在采用全站儀進(jìn)行測量時，可以完全利用首級控制點(diǎn)和RTK技術(shù)加密的圖根點(diǎn)來測量那些對RTK信號質(zhì)量影響較大的區(qū)域，諸如包括有大量樹林、信號盲區(qū)以及地類界線等的區(qū)域。同時，在每天的野外作業(yè)結(jié)束之后要將RTK和全站儀所采集到的數(shù)據(jù)都進(jìn)行備份，并轉(zhuǎn)換成*.dat的數(shù)據(jù)格式。
3.3 精度分析
為了對RTK的測量精度進(jìn)行檢測，可以將其和靜態(tài)的GPS測量結(jié)果進(jìn)行對比，將首級GPS控制網(wǎng)的平面點(diǎn)位和GPSC級點(diǎn)聯(lián)合測量的作為真值進(jìn)行對比分析。在對數(shù)據(jù)精度的進(jìn)行分析之后，應(yīng)該保證所測圖根控制點(diǎn)能夠用來參考作為全站儀的碎部測量資料，且其精度要完全滿足測量繪圖精度的需要，且測量誤差分布要均勻、不存在累積誤差。
4.結(jié)束語
RTK技術(shù)是GPS定位技術(shù)的一個新的里程碑，它大大提高了工作效率，應(yīng)用前景良好。未來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，RTK技術(shù)在礦山地形開采中的應(yīng)用將越來越廣泛，有利于提高測量工作效率，同時隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，必將推動礦山測量事業(yè)更好地發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊俊：《RTK結(jié)合全站儀的礦山地形測量技術(shù)研究》[J]，《科技資訊》，2010年第24期。
[2] 陳強(qiáng)文：《RTK技術(shù)在礦山地形測量作業(yè)中的應(yīng)用探析》[J]，《北京測繪》，2011年第3期。
關(guān)鍵詞：GPS-RTK；數(shù)字測深儀；水下地形測量；數(shù)據(jù)采集；基準(zhǔn)站
中圖分類號：P228
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1009-2374(2009)17-0051-02
一、概述
在水下地形測量上，傳統(tǒng)的方法是采用全站儀結(jié)合測深儀進(jìn)行測量，即在岸上架設(shè)全站儀，在船體上固定反光棱鏡，通過全站儀測量即時點(diǎn)位坐標(biāo)，船上作業(yè)員同一時間記錄測深儀中所測水深值，內(nèi)業(yè)處理時再將兩份數(shù)據(jù)統(tǒng)一。隨著GPS技術(shù)的興起和發(fā)展，打破了這一傳統(tǒng)方法，采用GPS-RTK結(jié)合數(shù)字測深儀的方法進(jìn)行，即采用GPS-RTK技術(shù)獲得測點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)，數(shù)字測深儀獲得水深值，通過軟件實(shí)時同步的記錄點(diǎn)位坐標(biāo)和水深值，再根據(jù)實(shí)測值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和地形圖的繪制。
在長江三峽水利樞紐右岸三期下游圍堰拆除工程中，就采用了這一方法進(jìn)行水下地形測量。GPS采用的是南方靈銳s82GPS-RTK測量系統(tǒng)；數(shù)字測深儀采用的是無錫海鷹公司的HY1700型測深儀；軟件為南方海洋自由行測量導(dǎo)航軟件。作業(yè)過程即通過導(dǎo)航軟件實(shí)時同步的自動記錄平面點(diǎn)位及其水濟(jì)值并存儲到相應(yīng)文件中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理后再利用成圖軟件自動建模并生成數(shù)字化地形圖。
二、GPS―RTK工作原理
RTK(RealTimeKinematic)實(shí)時動態(tài)測量技術(shù)，是以載波相位觀測為根據(jù)的實(shí)時差分GPS(RTDGPS)技術(shù)，它是測量技才發(fā)展里程中的一個突破，它由基準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈、流動站接收機(jī)三部分組成。基準(zhǔn)站實(shí)時地將測量的載波相位觀測值、偽距觀測值、基準(zhǔn)站坐標(biāo)等用無線電傳送給運(yùn)動中的流動站，流動站通過無線電接收基準(zhǔn)站發(fā)射的信息，將載波相位觀測值實(shí)時進(jìn)行差分處理，得到基準(zhǔn)站和流動站坐標(biāo)差X、Y、H。坐標(biāo)差加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到每個點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得出流動站每個點(diǎn)的平面坐標(biāo)x、Y和海拔高H其精度可達(dá)cm。如圖1所示：
在水下地形測量時，基準(zhǔn)站一般架設(shè)在固定的高等級控制點(diǎn)上，而移動站則與測深儀的換能器一同固定在船體上。
三、三峽三期下游圍堰拆除工程中GPS-RTK水下地形測量
(一)準(zhǔn)備工作
1、收集測區(qū)控制網(wǎng)成果，包括控制點(diǎn)的坐標(biāo)，等級，中央子午線等參數(shù)。同時明確測圖區(qū)域及測圖比例，將測圖范圍輸入筆記本電腦，選擇合適圖幅，建立導(dǎo)航圖。
2、求定測區(qū)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。因?yàn)槿龒{工程采用的是獨(dú)立大壩坐標(biāo)系，而RTK得出的坐標(biāo)為WGS-84坐標(biāo)，所以必須計算出兩個坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)。根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三峽大壩坐標(biāo)系。方法是：(1)將GPS基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點(diǎn)A上，設(shè)置好參考坐標(biāo)系、投影參數(shù)、差分電文數(shù)據(jù)格式、發(fā)射間隔及最大衛(wèi)星使用數(shù)，關(guān)閉轉(zhuǎn)換參數(shù)和7參數(shù)，輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)(該點(diǎn)的單點(diǎn)84坐標(biāo))后設(shè)置為基準(zhǔn)站；(2)將GPS移動站架設(shè)在已知點(diǎn)B上，設(shè)置好參考坐標(biāo)系、投影參數(shù)、差分電文數(shù)據(jù)格式、接收間隔，關(guān)閉轉(zhuǎn)換參數(shù)和7參數(shù)后，求得該點(diǎn)的固定解(84坐標(biāo))；(3)通過A、B兩點(diǎn)的84坐標(biāo)及當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，求得轉(zhuǎn)換參數(shù)。
3、選取合適高等級控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)站。GPS-RTK定位的數(shù)據(jù)處理過程是基準(zhǔn)站和流動站之間的單基線處理過程，基準(zhǔn)站和流動站的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞、無線電的信號傳播質(zhì)量好壞對定位結(jié)果的影響很大，基準(zhǔn)站位置的有利選擇非常重要。RTK測量中，流動站隨著基準(zhǔn)站距離增大，初始化時間增長，精度將會降低，所以流動站與基準(zhǔn)站之間距離不能太大，一般不超過10km范圍。同時要考慮基準(zhǔn)站上空無衛(wèi)星信號的大面積遮蓋和影響RTK數(shù)據(jù)鏈通訊的無線電干擾，以及提高基準(zhǔn)站無線架設(shè)高度。因此該次基準(zhǔn)站選在距離測區(qū)2km的首級平面控制點(diǎn)“測繪樓”。
(二)外業(yè)數(shù)據(jù)采集
1、基準(zhǔn)站設(shè)置。將基準(zhǔn)站架設(shè)到控制點(diǎn)，并將電臺等連接到位后，打開主機(jī)和電臺，當(dāng)主機(jī)和電臺的顯示狀態(tài)正常就表示基準(zhǔn)站開始工作。靈銳s82采用全內(nèi)置―體化工業(yè)三方設(shè)計，將數(shù)據(jù)鏈、藍(lán)牙、雙頻天線整合成小巧的全無線一體接收機(jī)單元，只要打開主機(jī)，其就能自動完成初始化和搜星工作，簡單方便。
2、移動站設(shè)置。將移動站連接完成后打開主機(jī)讓其完成初始化和搜星。待顯示狀態(tài)正常時表示移動站開始工作。
3、校正。南方靈銳S82提供了強(qiáng)大的手簿功能，在通過手簿輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)后，可以對移動站進(jìn)行校正。校正方法有兩種：(1)利用2個以上控制點(diǎn)建立坐標(biāo)庫從而求得四參數(shù)(在四參數(shù)未知情況下)；(2)通過手簿上“校正向?qū)А惫δ埽鶕?jù)基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)進(jìn)行校正(在四參數(shù)或七參數(shù)已知情況下)。靈銳$82也能在基準(zhǔn)站未知的情況下，通過移動站架設(shè)已知點(diǎn)來進(jìn)行校正。需要注意的是，要注意GPS解算狀態(tài)必須是固定解時校正才正確，否則必須停止。校正完畢后，就可以開始數(shù)據(jù)采集了。
4、數(shù)字測深儀。數(shù)字測深儀采用的是無錫海鷹公司的HY1700測深儀，是一種用于江河、湖泊、淺海及水庫進(jìn)行水深測量的便攜式測深記錄器，適用于水文、勘察、航道及碼頭疏浚等行業(yè)的精密測量及水深數(shù)據(jù)輸出，采用先進(jìn)的數(shù)字信號處理DSP技術(shù)，水底跟蹤門技術(shù)于一體，使儀器能在惡劣的水文環(huán)境和地貌情況下，得到精確、真實(shí)、穩(wěn)定的水聲數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)的RS232／RS485串口使儀器能和計算機(jī)通訊。
5、數(shù)據(jù)采集。將移動站和測深儀的換能器固定好，將移動站和測深儀通過串口與手提電腦連接，連接好后可以開始采集。根據(jù)測區(qū)范圍選擇合適的點(diǎn)位密度，因?yàn)槿趪咚跍y區(qū)范圍不大，且要涉及工程量，所以采集時按每3～5m布設(shè)一測量點(diǎn)。南方自由行導(dǎo)航軟件實(shí)時同步的記錄測點(diǎn)坐標(biāo)和水深值，并顯示在導(dǎo)航圖上。由于是實(shí)時記錄，所以要注意GPS的解算狀態(tài)，應(yīng)為固定解，否則其測點(diǎn)精度不高。
(三)將外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理
將水深值結(jié)合其統(tǒng)一到基準(zhǔn)面的改正數(shù)、根據(jù)相關(guān)水文部門各水文站提供的水位觀測資料綜合計算獲得點(diǎn)位的高程值，與平面坐標(biāo)組合成該測點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，并存儲于文本文件中，利用南方CASS成圖軟件繪制地形圖。
四、需要注意的問題
1、基準(zhǔn)站一般應(yīng)選在周圍視野開闊，避免在截止高度角15°以內(nèi)有大型建筑物；避免附近有干擾源，如高壓線、變壓器和發(fā)射塔等；不要有大面積水域；為了讓基準(zhǔn)站差分信號能傳播的更遠(yuǎn)，基準(zhǔn)站一般應(yīng)選在地勢較高、地質(zhì)條件好、點(diǎn)位穩(wěn)定、易于保存的地方，同時顧及施測的便利，盡可能利用原有的標(biāo)石觀測墩。
2、考慮到測點(diǎn)平面位置與測深儀水深值的同步問題，以及GPS所測的水面點(diǎn)與測深儀所測水下點(diǎn)是否重合的問題。因此，要求GPS接收天線和測深儀的探頭安裝在一條垂線上，而接收GPS的定位信號和測深儀所接收的測深信號必須同步，否則都要進(jìn)行相應(yīng)的改正。探頭一般要求安裝在船的側(cè)邊，以免后面的浪花影響測深的精度。
3、測船速度的確定。測量船的航速是一個直接影響測量成果的重要因素。航速過快，會造成接收GPS的定位信號和測深儀所接收的測深信號同步性減弱，點(diǎn)位坐標(biāo)精度急劇下降，從而影響水下地形測繪的精度，而過慢時，會造成測量數(shù)據(jù)過多過密，使后期數(shù)據(jù)處理過程過于繁瑣，影響效率。所以船速要選擇合適，既要保證測量精度，又保證采集數(shù)據(jù)真實(shí)有效的反映實(shí)際地形。
五、結(jié)語
GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)的水下地形測量方法，不僅減少了外界因素對作業(yè)過程的過多干擾，而且降低外業(yè)數(shù)據(jù)采集的勞動強(qiáng)度和成本，提高了作業(yè)效率，更重要的是大幅提高了測量點(diǎn)位的精度，使得水下地形測量這項(xiàng)工程變得簡單、方便、快捷、輕松、高效、經(jīng)濟(jì)，可以全天候的實(shí)施測量工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS-RTK技術(shù)將會更加完善，給包括水下地形測量在內(nèi)的各種工程項(xiàng)目帶來更加美好的明天。
參考文獻(xiàn)
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